Sensibilité du bilan de masse des glaciers alpins aux variables atmosphériques et topographiques : Observations et simulations

Les glaciers integrent naturellement des informations hydrologiques et energetiques dans des regions climatiques variees du globe et sont sensibles a des changements minimes de bilan d’energie de surface. Parmi les parametres mesures in-situ traduisant les variations climatiques, le bilan de masse de surface est la variable directement reliee aux conditions atmospheriques qui controlent les processus d’accumulation et d’ablation. Un grand nombre de modeles, de complexites diverses, existent pour simuler l’evolution du bilan de masse. Cependant, des questions perdurent quant a l’utilisation de l’approche la plus appropriee, notamment sur de longues periodes de temps. Bases sur de longues series de mesures realisees sur quatre glaciers des Alpes francaises (issues du service d’observation GLACIOCLIM), ces travaux de these ont pour but d’etudier la sensibilite du bilan de masse aux variables atmospheriques et topographiques, afin d’identifier celles essentielles pour contraindre les modeles.En s’appuyant tout d’abord sur une approche empirique, nos resultats indiquent que pour chaque glacier, la variabilite temporelle de l’ablation s’explique principalement par la variabilite de la temperature tandis que la variabilite spatiale de la fonte de la neige et de la glace est largement gouvernee par l’insolation. Neanmoins, a l’echelle du glacier, considerer l’insolation en plus de la temperature ne conduit pas a une amelioration de la performance des modeles empiriques et un modele type degre-jour apparait suffisant pour simuler son bilan de masse. L’utilisation du modele a base physique SURFEX/ISBA-Crocus a permis d’etudier la sensibilite du bilan de masse estival a chacune des variables du bilan d’energie de surface. Le modele s’avere tres performant pour la simulation des bilans spatialises, mais necessite un forcage meteorologique precis et distribue spatialement. En particulier, le vent, souvent complexe a representer dans les modeles atmospheriques,apparait comme un facteur preponderant pour modeliser correctement les processus de fonte. Avec des forcages meteorologiques bien contraints, ces deux approches (empirique et physique) se revelent tres performantes quant a la modelisation du bilan de masse estival. Toutefois, nos resultats montrent que les bilans annuels restent tres conditionnes par les bilans hivernaux du fait de la retroaction de l’albedo de surface. Une attention particuliere a donc ete portee sur la simulation de l’accumulation.A partir des donnees de l’observatoire GLACIOCLIM, notre etude n’a pas permis d’etablir de relation significative entre la variabilite spatio-temporelle des bilans hivernaux et les variables morpho-topographiques.Pour cette raison, une campagne specifique basee sur des mesures LiDAR a ete mise en œuvre au Col du Midi (Massif du Mont-Blanc) afin d’affiner le reseau de mesures et d’ameliorer la comprehension de la variabilite spatio-temporelle de la couverture neigeuse. Nos resultats montrent la complexite d’obtenir des mesures d’accumulation par difference de MNT, du fait des vitesses d’emergence/submergence.