Cartes d’avalanches des Alpes, Himalaya et Karakorum : variabilité et impact sur les glaciers

Les avalanches de neige et de glace sont des évènements qui contribuent à l’accumulation de neige à la surface des glaciers de montagne. Ce sont donc des éléments importants à prendre en compte pour modéliser l’évolution du bilan de masse des glaciers, c’est-à-dire leur état de santé. En revanche, les données sur ces avalanches dans les massifs glaciaires reculés des Alpes et de l’Himalaya sont quasi inexistantes ou fortement biaisées spatialement ou temporellement, ce qui limite la compréhension de ces phénomènes et leur lien avec la dynamique glaciaire.

Dans une étude, récemment publiée dans The Cryosphere une équipe de l’institut des géosciences de l’environnement (IGE) et du centre d’études de la neige (CEN), propose une nouvelle approche pour cartographier les dépôts d’avalanches à l’aide d’images radar prises par les satellites Sentinel-1. En appliquant cette approche aux massifs du Mt Blanc (Alpes), de l’Everest (Himalaya) et de l’Hispar (Karakorum), elle a permis la création d’une base de données inédite de plus de 16 000 avalanches en zones glaciaires ainsi que la mise en évidence de la variabilité spatiale et temporelle de ces évènements.

Cartographie des dépôts d’avalanches

La méthode pour cartographier les dépôts d’avalanches s’appuie sur la détection de changements de rugosité de surface qu’ils provoquent et qui sont visibles dans des images radar consécutives prises par les satellites Sentinel-1. L’avantage de ces données Sentinel-1 est que le signal n’est pas influencé par les nuages et que ces images sont acquises à intervalles de temps réguliers (6 jours dans les Alpes, 12 dans les massifs asiatiques) depuis 2016. Ceci a permis la cartographie systématique de 16 302 évènements, en évitant les biais spatiaux et temporels, sur la période 2016-2022 et dans les trois régions d’étude.

Figure 1 : un même dépôt d’avalanche dans le massif du Mt. Blanc visible sur une image optique à très haute résolution du satellite Pléiades (à gauche, cartographie en bleu, © CNES, distribution AIRBUS DS) et sur un couple d’images radar Sentinel-1 (à droite, cartographie en rouge).

 

Variabilité spatio-temporelle

Cet inventaire inédit des dépôts d’avalanches a permis d’identifier les zones et les glaciers fortement impactés par les avalanches, et plus généralement de quantifier pour la première fois dans ces massifs la variabilité spatiale et temporelle de ces évènements. Sans surprise, l’activité avalancheuse est fortement conditionnée par les chutes de neige et l’évolution de la limite pluie-neige, avec une activité avalancheuse plus importante pendant la mousson (juin-septembre) dans la région de l’Everest. La région de l’Hispar est quant à elle très régulièrement impactée par les avalanches de par son importante pluviométrie et ses basses températures tout au long de l’année.

Figure 2 : Evolution de la taille totale (a) et du nombre (b) de dépôts d’avalanches dans la région de l’Everest en fonction du temps et de l’altitude, tels qu’obtenus à partir des images Sentinel-1 à 12 jours d’intervalles. (c) Evolution de la température et des précipitations sur la même période.

 

Lien avec le bilan de masse des glaciers

Ces cartes d’évènements donnent des informations cruciales sur l’occurrence et la taille des dépôts d’avalanches mais ne permettent pas de quantifier directement la masse totale de neige et de glace redistribuée à la surface des glaciers. En revanche, elles offrent la possibilité de contraindre les modèles d’avalanche existants en vue de représenter ces phénomènes dans les modèles d’évolution de glaciers. Cet inventaire d’avalanches constitue ainsi une étape cruciale dans la prise en compte de ces phénomènes pour le bilan de masse des glaciers de montagne.

Figure 3 : Dépôts d’avalanches cartographiés dans la combe ouest de l’Everest (a), sur le glacier d’Argentière (b) et sur le glacier de Talèfre (c) dans le massif du Mt. Blanc. Les couleurs correspondent au nombre dépôts cartographiés sur une période de cinq ans avec les orbites ascendantes (rouges) ou descendantes (bleu) des satellites Sentinel-1.

 

Contact scientifique : Marin Kneib

Référence :
Kneib, M., Dehecq, A., Brun, F., Karbou, F., Charrier, L., Leinss, S., Wagnon, P., and Maussion, F. : Mapping and characterization of avalanches on mountain glaciers with Sentinel-1 satellite imagery, The Cryosphere, 18, 2809–2830, https://doi.org/10.5194/tc-18-2809-2024, 2024.