A1 Retraite accélérée des glaciers

Topique

Le recul glaciaire accéléré est la réponse dynamique des glaciers à un bilan de masse négatif persistant : la zone d’ablation, où la glace fond, excède la zone d’accumulation, où la neige se forme, pendant des périodes prolongées. Cette zone d’ablation plus étendue entraîne une réduction du volume et de la superficie de chaque glacier. De plus, il existe un déséquilibre entre les températures actuelles et la masse glaciaire héritée du Pléistocène et de l’Holocène froid. Ce déséquilibre signifie que la plupart des glaciers sont voués à un recul continu, même si les forçages climatiques qui les affectent se stabilisaient aujourd’hui, car ces glaciers adaptent encore leur volume à des conditions climatiques plus chaudes que celles qu’ils ont connues lors de l’accumulation de leur masse actuelle.

Le modèle central du recul glaciaire accéléré est le bilan de masse spécifique de chaque glacier, calculé en intégrant, sur l’ensemble de l’année glaciologique, le flux d’accumulation de neige dans la zone d’accumulation et le flux d’ablation par fonte dans la zone d’ablation. La ligne d’équilibre correspond à l’altitude où ce bilan de masse spécifique est exactement nul, ni positif ni négatif. Au-dessus de la ligne d'équilibre, la zone d'accumulation prédomine, et en dessous, c'est la zone d'ablation. Lorsque le réchauffement climatique déplace cette ligne d'équilibre vers de plus hautes altitudes, des surfaces de plus en plus importantes du glacier basculent en dessous de cette ligne, dans la zone d'ablation, et le glacier perd plus de masse qu'il ne peut en reconstituer.

L'interaction entre la glace et l'albédo amplifie ce processus au sein de la zone d'ablation : à mesure que le glacier perd sa couverture neigeuse, il expose de la glace ou de la roche plus sombre. Cette surface plus sombre diminue l'albédo du glacier et augmente l'absorption du rayonnement solaire. Cette absorption accrue du rayonnement solaire fait fondre encore plus de glace dans la zone d'ablation, exposant une surface encore plus sombre et diminuant davantage l'albédo du glacier, bouclant ainsi une boucle de rétroaction positive tant que la zone d'ablation reste exposée.

Le comportement attendu de l'accélération du recul glaciaire est non linéaire, mais le rythme de cette accélération dépend de la taille du glacier : les petits glaciers réagissent aux mêmes forçages climatiques en quelques décennies, tandis que les grandes calottes glaciaires continentales mettent des siècles à réagir aux mêmes forçages climatiques, car leur volume beaucoup plus important leur confère une inertie bien plus grande face à toute variation de leur bilan de masse spécifique.

Dans le cadre de ce recul glaciaire accéléré, le pic de débit de fonte constitue une étape cruciale pour les ressources en eau qui dépendent de chaque glacier situé en aval : tant qu'un glacier possède encore un volume accumulé suffisant, un recul glaciaire accéléré plus intense libère davantage d'eau de fonte chaque année, et ce débit continue d'augmenter jusqu'à ce que le glacier soit sur le point de s'effondrer. À ce stade, le débit de fonte atteint son maximum avant de commencer à diminuer de manière irréversible, en même temps que le glacier lui-même. Des modèles qui relient de manière simplifiée le volume de chaque glacier à sa superficie permettent de prévoir, avec relativement peu de paramètres, le moment où chaque glacier atteindra ce débit de fonte maximal et comment son recul glaciaire accéléré évoluera ensuite, reprenant ainsi la même dynamique de réponse au bilan de masse négatif persistant qui a introduit cette description.

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