Vitesse d’écoulement et épaisseurs de glace pour l’ensemble des glaciers de la Terre

Dans le cadre du Centre d’Expertise Scientifique (CES) Glaciers du Pôle National de Données THEIA, des glaciologues de l’Institut des Géosciences de l’Environnement de Grenoble (Université Grenoble Alpes, CNRS, IRD, Grenoble-INP, avec le soutien du CNES) et du Dartmouth College (USA) mettent à disposition deux nouveaux produits couvrant l’ensemble des glaciers mondiaux. Il s’agit, d’une part, de la cartographie de la vitesse d’écoulement des glaciers à l’échelle globale (Figure 1), et d’autre part, de la distribution des épaisseurs de glace de ces glaciers (Figure 2).

Figure 1: Carte des vitesses d’écoulement des glaciers s’écoulant du champ de glace Patagonien sud (2017-2018). Des données similaires sont disponibles pour l’ensemble des grandes régions glaciaires sur Terre
.Figure 2 : Carte de la distribution des épaisseurs de glace de la calotte « Académie des Sciences » située sur l’Ile de Komsomolets dans l’Arctique russe. Des données similaires sont disponibles pour l’ensemble des grandes régions glaciaires sur Terre

La cartographie des vitesses d’écoulement glaciaire a d’abord été établie à partir d’images satellites couvrant la période 2017-2018 issues principalement des programmes Sentinel-1 et -2 (Copernicus, ESA) et Landsat (USGS, NASA). En combinant ces nouvelles observations, avec des données de terrain, une estimation inédite des épaisseurs de glace contenues dans chaque glacier de la Terre a pu ensuite être réalisée. Plus de quatre millions d’heures de calcul intensif sur les serveurs de l’Université Grenoble Alpes ont été nécessaire pour traiter ces données.

Ces résultats, par l’exhaustivité de leur couverture spatiale et leur résolution (50 m) constituent un changement de paradigme qui permet de revoir les estimations d’évolution futures des glaciers et des impacts associés notamment vis-à-vis de la ressource en eau et de l’évolution future du niveau des mers.

Dans l’article publié dans Nature Geoscience en février 2022, les chercheurs estiment que les ressources en eau stockées dans les glaciers sont, à l’échelle globale, jusqu’à 20% plus faibles que dans les estimations précédentes, avec une variabilité régionale importante, ce qui augmenterait considérablement, dans certaines régions, la pression sur la disponibilité en eau. Par exemple, dans les Andes tropicales où les glaciers contribuent à l’alimentation en eau potable à plus de 4 millions de personnes, la situation est la plus alarmante avec une estimation des volumes glaciaires qui a été revue à la baisse jusqu’à environ 23 %. Au contraire, en Himalaya, dans les bassins des rivières Indus et Chenab, où vivent plus de 6,5 millions de personnes, des stocks d’eau d’origine glaciaire plus de 30 % plus importants que ceux des études précédentes sont estimés.

Ainsi, ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour mieux prévoir la contribution future des glaciers à l’élévation du niveau marin, ainsi que pour mieux appréhender la taille des réservoirs d’eau potable dans les bassins versants. Au-delà d’une meilleure compréhension de l’évolution des glaciers dans un contexte de changement climatique, ces nouvelles observations permettront également aux glaciologues de mieux comprendre la physique de l’écoulement glaciaire et d’améliorer les modèles qui représentent l’évolution des glaciers dans les projections futures.

Ces données sont mises à disposition de la communauté via le CES Glaciers – THEIA et peuvent être visualisées et téléchargées via maps.theia-land.fr, l’interface cartographique du Pôle National de données THEIA, et via le Sedoo pour un téléchargement de l’ensemble du jeu de données ou par régions.

Une visualisation interactive 3D est également proposée : http://ige-vis.univ-grenoble-alpes.fr/glaciers/index.html

Pour aller plus loin, on peut enfin lire un article sur ce travail sur le site de The Conversation : Millan, R., Rabatel, A. Un premier atlas mondial pour estimer les volumes d’eau des glaciers, The Conversation, 7 février 2021.

Contacts

Romain Millan
Université Grenoble Alpes, CNRS, IRD | IGE
@R. Millan 

Jérémie Mouginot
Université Grenoble Alpes, CNRS | IGE
@J.Mouginot

Antoine Rabatel

Antoine Rabatel
Université Grenoble Alpes, CNRS, IRD | IGE
@A.Rabatel

Mathieu Morlighem
Dartmouth College, Hanover, USA
@M.Morlighem

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