Conceptualisation des processus de formation, d'évolution et de désagrégation des couches de glace dans un couvert nival saisonnier.

La presence de couches de glace et de croutes de surface dans un couvert nival saisonnier est un phenomene recurrent dans l'Est du Canada. La presence de ce type de couches de glace peut modifier les echanges gazeux et liquide entre le sol, le couvert neigeux et l'atmosphere. Suite a ce constat, nous avons elabore deux objectifs principaux pour cette recherche. Le premier objectif est de mesurer l'importance relative de differents facteurs physiques environnementaux regissant la formation, l'evolution et la desagregation des masses de glace horizontales dans le couvert nival. Le second objectif est de developper des methodes et des instruments qui puissent permettre d'effectuer le suivi des principales proprietes physiques des masses de glace horizontales, en milieu naturel, tout au long de l'hiver dans un contexte climatique tempere caracteristique du Sud du Quebec. Grâce a des collectes intensives de donnees de terrain realisees au cours de trois hivers consecutifs (entre 2000 et 2003), nous avons ete en mesure de recueillir diverses informations quantitatives et qualitatives relatives aux conditions environnementales (stations meteorologiques automatisees) et aux proprietes physiques des masses de glace. Parmi ces proprietes physiques, nous avons mesure quantitativement la permeabilite a l'air des couches de glace en utilisant un permeametre, le coefficient de diffusion de ces memes couches en utilisant des chambres de diffusion et un gaz inerte, le gradient de diffusion du N0₂et du CO₂pour l'ensemble du couvert neigeux en utilisant des sondes a niveaux multiples. Nous avons egalement pu etudier quantitativement et qualitativement les fluctuations de permeabilite de couches de glace artificielles contenant un traceur fluorescent. Certaines autres proprietes physiques, telles que la tortuosite et la porosite, ont ete estimees indirectement. Les deux objectifs de la these ont ete atteints. Dans un premier temps, nous discutons des relations entre les conditions environnementales et les processus de formation, d'evolution et de desagregation des masses de glace horizontales. Ces masses subissent des modifications importantes lorsqu'elles sont exposees a la surface (formation et desagregation) ou elles sont moins sujettes a des modifications morpho metriques que lorsqu'elles sont enfouies dans le couvert nival. Les couches ensevelies seront modifiees soit par une hausse de la temperature du couvert (etat d'isothermie) ou par un apport important en eau (fonte ou pluie), ces deux phenomenes etant intimement lies. Les methodes et instruments que nous avons developpes au cours de ces trois hivers se sont averes efficaces et fiables ce qui nous a permis d'atteindre notre second objectif. L'ensemble des resultats obtenus dans le cadre de cette these fournis des methodes innovatrices (suivi avec le traceur, utilisation d'un permeametre et de chambres de diffusion combinees et fonctionnelles en milieu naturel). De plus, une base de donnees experimentales sur les proprietes physiques des masses de glace, peu documentees jusqu'a ce jour, est egalement fournie. Nous avons donc demontre par le biais des resultats obtenus que les masses de glace horizontales modifiaient effectivement les echanges gazeux et liquides dans le couvert neigeux principalement en ralentissant la vitesse des echanges gazeux entre le sol, le couvert et l'atmosphere.