Projet ANR-12-JSH1-0006 – PRISM : Quantification des dynamiques de versants dans le bassin glaciaire du Loven Est (Spitsberg) : approche spatiale par scanner laser terrestre.
Programme : JCJC - SHS 1 - Sociétés, Espaces, Organisations et Marchés (JCJC SHS 1) 2012
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Florian TOLLE (Théoriser et modéliser pour aménager UMR 6049 CNRS)
Partenaires : Théoriser et Modéliser pour Aménager
Montant : 186207.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 48 mois
Résumé : Dans un contexte global de changement climatique, les régions de haute latitude sont un observatoire privilégié et
reconnu des dynamiques actuelles. Le projet PRISM a pour objectif principal l’étude des versants en milieu polaire. Plus
précisément, il s’agit de décrire, de comprendre et de modéliser les aspects spatiaux des dynamiques de pentes dans les
bassins glaciaires. Ces dynamiques spatiales jouent un rôle important dans le fonctionnement physique et hydrologique
des glaciers polaires. Les versants varient selon la fonte du permafrost, l’épaisseur de la couverture neigeuse, et les
contraintes glaciaires. La combinaison de ces facteurs est génératrice de processus qui sont encore mal connus. L’objet
même de l’étude proposée dans ce projet n’est pas d’une instrumentation aisée. La quantification des processus à
l’oeuvre nécessite l’acquisition de données précises à des résolutions spatiales et temporelles fines. Les difficultés liées à
l’accès aux versants ne rendent pas un travail de terrain direct possible. La télédétection, pour des raisons évidentes liées
à la pente des versants, trouve ici ses limites. Seules les techniques de scanner laser terrestre (Terrestrial Laser Scanner
ou TLS) peuvent permettre une appréhension fine des dynamiques observables. Le site d’expérimentation prévu dans le
cadre du projet PRISM est le bassin du glacier Loven Est situé au Spitsberg (79°N). Ce glacier est étudié par des
chercheurs français et étrangers depuis les années 60. Les données actuellement disponibles pourront être croisées avec
les résultats obtenus dans le cadre du présent projet, et offriront de précieux éléments contextuels permettant de
modéliser le comportement des versants au cours du temps et d’extrapoler les résultats acquis localement à la totalité des
versants du bassin glaciaire. Trois volets de recherche sont envisagés. Les dynamiques neigeuses sont abordées à
travers l’estimation du volume neigeux présent sur les versants. La modélisation fine des versants au maximum et au
minimum neigeux annuel permettra de déduire les volumes de neige accumulée. Des mesures intermédiaires pourront en
outre permettre de comprendre l’évolution temporelle du manteau neigeux (avalanches, fonte). Ces mesures seront
complétées, autant que possible, par des mesures manuelles de hauteurs et d’équivalent en eau de la neige, par des
profils de densité ainsi que par des relevés automatiques de températures. Les dynamiques rocheuses, tout comme la
neige, seront essentiellement abordées grâce au scanner laser terrestre. Cet outil permet une résolution suffisamment
fine pour pouvoir quantifier les éboulements, les glissements de terrain ou la reptation des versants. Ces processus sont
liés au contexte microclimatique, le permafrost étant affecté à la fois par les températures de surface et par les
précipitations, notamment pluvieuses, et aux caractéristiques physiques des versants (pente, orientation, nature et
fracturation des roches). L’approche spatiale des dynamiques rocheuses sera couplée aux mesures de température faites
dans les versants. Tous ces paramètres jouent un rôle à l’échelle du bassin glaciaire puisque c’est le glacier qui finit par
recevoir et charrier les roches issues de ces phénomènes. Enfin les dynamiques de la glace des versants seront
également étudiées. Les névés seront localisés et quantifiés. La distinction entre nouvelle glace de versant et ancienne
glace du glacier sera établie. La base des versants connaît des variations spatiales, y compris à l’échelle annuelle, telles
que l’évolution du niveau de la rimaye ou les variations de l’interface glacier/versant en fonction du retrait glaciaire. Là
encore, les relevés effectués par laser terrestre permettront un suivi précis de ces zones de contact, et ce en différents
points critiques du glacier : zone d’accumulation, zone d’ablation, pente faible, pente forte.