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Les Alpes 10/1998 30 Extrait du 118 e rapport de la Commission glaciolo- gique de l’Académie suisse des sciences naturelles (CG/ASSN) et des Laboratoires d’hydraulique, d’hydrologie et de glaciologie de l’Ecole polytech- nique fédérale de Zurich (VAW/EPFZ) Introduction But des observations actuelles sur les glaciers Il y a plus d’un siècle, lorsque F.-A. Forel organi- sait l’observation des glaciers et la coordonnait tant sur le plan international que national, le principal but visé par ce savant suisse était l’explication des variations de leur longueur et de leur volume (Fo- rel 1895). Grâce aux recherches poussées et aux ob- servations glaciologiques détaillées réalisées jusqu’à présent, nos connaissances sur les glaciers se sont considérablement développées. Qu’en est-il aujour- d’hui des buts poursuivis par leur étude? Il est né- cessaire de se reposer fréquemment cette question, surtout lors de séries d’observations de longue du- rée. On peut y répondre de la manière suivante: amélioration continue de la compréhension des processus glaciaires; validation de modèles mathématiques (de mo- dèles climatologiques régionaux, par exemple); analyse de la fonction d’indicateur climatologi- que (estimation des vitesses d’évolution et des flux d’énergie incriminés, de la variabilité natu- relle et des tendances éventuelles à l’accélération des évolutions); appréciation des conséquences directes et indi- rectes des variations glaciaires sur l’environne- ment (situations dangereuses créées par les gla- ciers, élévation du niveau des mers, par exemple). Influence des variations des glaciers sur le niveau des mers D’après les études les plus récentes, les glaciers des massifs montagneux ont contribué à l’élévation générale du niveau moyen des mers entre 1961 et 1990, par une lame d’eau annuelle estimée à 0,25 mm +/- 0,10 mm (Dyurgerov et Meier 1997). Quant aux estimations pour le Groenland et la pé- riode de 1865 à 1990, elles se montent à une con- tribution de 0,3 mm environ par an (Zuo et Oerle- mans 1997). Cela signifie donc que ces glaciers de type alpin et le Groenland sont, ensemble, respon- sables pour un tiers environ de cette hausse pen- dant ces cent dernières années. Durant les périodes de fusion particulièrement active, la perte de masse 1 M. Hoelzle, D. Vonder Mühll: Commission glaciologique de l’ASSN et des Laboratoires d’hydraulique, d’hydrologie et de glaciologie de l’Ecole poly- technique fédérale de Zurich (VAW/EPFZ) 2 A. Bauder, G. H. Gudmundsson: Laboratoires d’hydraulique, d’hydrologie et de glaciologie de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich des glaciers de montagne, donnant une lame d’eau annuelle estimée à 0,9 mm environ, a contribué grosso modo pour moitié à l’élévation générale du niveau de la mer. Depuis le milieu des années quatre-vingt et, surtout, depuis la fin de cette mê- me décennie, l’apport des glaciers à cette évolution a augmenté à nouveau. Toutefois, l’influence des gigantesques ensembles glaciaires de l’Alaska et de la Patagonie est de première importance sur les va- riations du niveau des océans. En revanche, celle des glaciers des Alpes est réduite à la portion con- grue. En effet, si ceux-ci, dont le volume était estimé à 130 km 3 dans les années septante, disparaissaient totalement par fusion, ils ne provoqueraient qu’une hausse de 0,35 mm du niveau de la mer (Haeberli et Hoelzle 1995). Néanmoins, si modestes soient- elles, les réserves de glace qu’abritent les massifs montagneux jouent un rôle non négligeable, car elles constituent de considérables accumulations d’eau douce influençant notablement le cycle de l’eau. Elles sont souvent les uniques sources de ce précieux liquide pour certaines contrées arides. A l’opposé des glaciers de montagne, les puis- santes carapaces de glace recouvrant le Groenland et l’Antarctique exercent à l’évidence une influence majeure sur le niveau des océans, car elles cons- tituent la presque totalité des masses glaciaires de la planète. Grâce aux modèles climatologiques ac- tuels, il est possible, par le calcul et selon divers scé- narios, d’estimer les futures variations de masse de ces inlandsis. La conclusion d’une étude récente (Ohmura et al. 1996) montre que ces deux calottes glaciaires réagiraient très différemment à un dou- blement de la teneur en CO2 de l’atmosphère. Tan- dis qu’il faudrait compter avec une perte annuelle de masse de 390 km 3 (équivalent en eau) de celle du Groenland, les glaces de l’Antarctique subiraient une augmentation de volume de 325 km 3 par an. Cela signifie que les variations de masse prévues pour ces deux carapaces glaciaires se compense- raient à peu près, d’où l’on peut conclure qu’à l’avenir également, l’expansion thermique des océans et la perte de masse des glaciers de type al- pin resteraient les principales causes de la hausse du niveau moyen des mers. Les glaciers, indicateurs des variations du climat Les glaciers se rangent parmi les indicateurs cli- matiques les plus fiables et les plus faciles à inter- préter. En outre, on en trouve dans la plupart des régions montagneuses du globe, ce qui permet à la Commission internationale sur le changement cli- matique (Intergovernmental Panel on Climatic Change, IPCC) de les qualifier dans son rapport d’«indicateurs trois étoiles» (IPCC 1995), en raison de leur effet maximal de signalisation. Même dans Science et montagne Scienza e mondo alpino Wissenschaft und Bergwelt Les glaciers des Alpes suisses en 1996/1997 M. Hoelzle et D. Vonder Mühll 1 , A. Bauder et G. H. Gudmundsson 2

Les glaciers des Alpes suisses en 1996/1997swiss-glaciers.glaciology.ethz.ch/downloadPubs/alpen96-97_f.pdf · d’hydrologie et de glaciologie de l’Ecole polytech- ... surtout valable

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30Extrait du 118e rapport de la Commission glaciolo-gique de l’Académie suisse des sciences naturelles(CG/ASSN) et des Laboratoires d’hydraulique,d’hydrologie et de glaciologie de l’Ecole polytech-nique fédérale de Zurich (VAW/EPFZ)

Introduction

But des observations actuelles sur les glaciersIl y a plus d’un siècle, lorsque F.-A. Forel organi-

sait l’observation des glaciers et la coordonnait tantsur le plan international que national, le principalbut visé par ce savant suisse était l’explication desvariations de leur longueur et de leur volume (Fo-rel 1895). Grâce aux recherches poussées et aux ob-servations glaciologiques détaillées réalisées jusqu’àprésent, nos connaissances sur les glaciers se sontconsidérablement développées. Qu’en est-il aujour-d’hui des buts poursuivis par leur étude? Il est né-cessaire de se reposer fréquemment cette question,surtout lors de séries d’observations de longue du-rée. On peut y répondre de la manière suivante:– amélioration continue de la compréhension des

processus glaciaires;– validation de modèles mathématiques (de mo-

dèles climatologiques régionaux, par exemple);– analyse de la fonction d’indicateur climatologi-

que (estimation des vitesses d’évolution et desflux d’énergie incriminés, de la variabilité natu-relle et des tendances éventuelles à l’accélérationdes évolutions);

– appréciation des conséquences directes et indi-rectes des variations glaciaires sur l’environne-ment (situations dangereuses créées par les gla-ciers, élévation du niveau des mers, par exemple).

Influence des variations des glaciers sur leniveau des mers

D’après les études les plus récentes, les glaciersdes massifs montagneux ont contribué à l’élévationgénérale du niveau moyen des mers entre 1961 et1990, par une lame d’eau annuelle estimée à 0,25mm +/- 0,10 mm (Dyurgerov et Meier 1997).Quant aux estimations pour le Groenland et la pé-riode de 1865 à 1990, elles se montent à une con-tribution de 0,3 mm environ par an (Zuo et Oerle-mans 1997). Cela signifie donc que ces glaciers detype alpin et le Groenland sont, ensemble, respon-sables pour un tiers environ de cette hausse pen-dant ces cent dernières années. Durant les périodesde fusion particulièrement active, la perte de masse

1 M. Hoelzle, D. Vonder Mühll: Commission glaciologique de l’ASSN et desLaboratoires d’hydraulique, d’hydrologie et de glaciologie de l’Ecole poly-technique fédérale de Zurich (VAW/EPFZ)

2 A. Bauder, G. H. Gudmundsson: Laboratoires d’hydraulique, d’hydrologieet de glaciologie de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich

des glaciers de montagne, donnant une lame d’eauannuelle estimée à 0,9 mm environ, a contribuégrosso modo pour moitié à l’élévation générale duniveau de la mer. Depuis le milieu des annéesquatre-vingt et, surtout, depuis la fin de cette mê-me décennie, l’apport des glaciers à cette évolutiona augmenté à nouveau. Toutefois, l’influence desgigantesques ensembles glaciaires de l’Alaska et dela Patagonie est de première importance sur les va-riations du niveau des océans. En revanche, celledes glaciers des Alpes est réduite à la portion con-grue. En effet, si ceux-ci, dont le volume était estiméà 130 km3 dans les années septante, disparaissaienttotalement par fusion, ils ne provoqueraient qu’unehausse de 0,35 mm du niveau de la mer (Haeberliet Hoelzle 1995). Néanmoins, si modestes soient-elles, les réserves de glace qu’abritent les massifsmontagneux jouent un rôle non négligeable, carelles constituent de considérables accumulationsd’eau douce influençant notablement le cycle del’eau. Elles sont souvent les uniques sources de ceprécieux liquide pour certaines contrées arides.

A l’opposé des glaciers de montagne, les puis-santes carapaces de glace recouvrant le Groenlandet l’Antarctique exercent à l’évidence une influencemajeure sur le niveau des océans, car elles cons-tituent la presque totalité des masses glaciaires de laplanète. Grâce aux modèles climatologiques ac-tuels, il est possible, par le calcul et selon divers scé-narios, d’estimer les futures variations de masse deces inlandsis. La conclusion d’une étude récente(Ohmura et al. 1996) montre que ces deux calottesglaciaires réagiraient très différemment à un dou-blement de la teneur en CO2 de l’atmosphère. Tan-dis qu’il faudrait compter avec une perte annuellede masse de 390 km3 (équivalent en eau) de celledu Groenland, les glaces de l’Antarctique subiraientune augmentation de volume de 325 km3 par an.Cela signifie que les variations de masse prévuespour ces deux carapaces glaciaires se compense-raient à peu près, d’où l’on peut conclure qu’àl’avenir également, l’expansion thermique desocéans et la perte de masse des glaciers de type al-pin resteraient les principales causes de la haussedu niveau moyen des mers.

Les glaciers, indicateurs des variations duclimat

Les glaciers se rangent parmi les indicateurs cli-matiques les plus fiables et les plus faciles à inter-préter. En outre, on en trouve dans la plupart desrégions montagneuses du globe, ce qui permet à laCommission internationale sur le changement cli-matique (Intergovernmental Panel on ClimaticChange, IPCC) de les qualifier dans son rapportd’«indicateurs trois étoiles» (IPCC 1995), en raisonde leur effet maximal de signalisation. Même dans

■ Science et montagne■ Scienza e mondo alpino■ Wissenschaft und Bergwelt

Les glaciers des Alpes suissesen 1996/1997

M. Hoelzle et D. Vonder Mühll1, A. Bauder et G. H. Gudmundsson2

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les massifs tropicaux d’Afrique (Kenya) et d’Amé-rique du Sud (Bolivie), on établit des bilans de mas-se dans le cadre du réseau mondial d’observationdes glaciers. Ces données collectées dans le mondeentier sont analysées par le «World Glacier Monito-ring Service» (WGMS, siège à Zurich) dans le cadred’un projet commun avec l’Université et l’EPF deZurich. En y intégrant ses propres données, le ré-seau suisse de mesure apporte sa contribution à cesystème international d’observation des glaciers detype alpin. A l’avenir, il sera toujours plus impor-tant d’étudier leurs variations non pas en vase closmais au contraire en tant que partie inhérente del’ensemble de la cryosphère; ces recherches inter- ettransdisciplinaires concernant des ensembles isolés(la cryosphère, par exemple) gagneront constam-ment en valeur. En outre, il faut faire sauter le car-can des limites traditionnelles des diverses disci-plines scientifiques, afin de s’attaquer aux questionsessentielles du futur, comme la rapidité des modifi-cations d’un système climatique ou les tendanceséventuelles à l’accélération de son évolution. Lesrépercussions des mouvements des glaciers peu-vent, entre autres choses, induire une variationmarquée des dangers naturels potentiels qu’ils gé-nèrent, dans le sens d’une augmentation ou d’unediminution, selon les circonstances locales.

Conditions météorologiques etclimatiques

Résumé de l’année hydrologique 1996/97Selon l’Organisation météorologique mondiale

(OMM), l’année 1997 est, au plan mondial, la pluschaude jamais enregistrée dans les annales. Depuis1979, on a mesuré des excédents thermiques pourchaque période annuelle. En Suisse, 1997 se rangeparmi les quatre années les plus chaudes de cesiècle.

L’année hydrologique (octobre 1996 à septembre1997) a débuté par un temps humide et sombre.D’abondantes chutes de neige se sont produites enmontagne durant la seconde moitié de novembredéjà, tandis que le thermomètre chutait jusqu’à destempératures sibériennes pendant les fêtes de find’année. Par la suite, douceur et soleil ont persistéjusqu’en mai, à l’exception du mois de février.Temps changeant et frais en juin et juillet, à telpoint que l’été ne s’est donné qu’en août et sep-tembre. Toutefois cette période de beau temps a étéinterrompue par de violentes intempéries sur les ré-gions du lac Noir et de Sachseln.

L’évolution du glacier deValsorey est observée de-puis 1889. C’est l’un desglaciers du groupe observé

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situé le plus au sud. Il aperdu près de 800 m sursa longueur initiale(env. 4,5 km)

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Série d’illustrations a–h Etat du glacier de Hüfià différentes dates

a) 1961

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Titres des bulletins météorologiques de l’ISMd’octobre 1996 à septembre 1997

1996Octobre Temps très perturbé, assez doux, mais surtout

très nuageux et humideNovembre Sombre et très arrosé; grosses chutes de neige

en montagneDécembre Hiver glacial entre Noël et Nouvel-AnAnnée La plus froide depuis longtemps pour de nom-

breuses régions

1997Janvier Presque cent fois plus de soleil au Corvatsch

qu’à NeuchâtelFévrier Ensoleillé et très doux, nombreuses précipita-

tions au nord des AlpesMars La grande douceur continue. Sécheresse au

nordAvril Très ensoleillé. Nombreux gels printaniers au

nord et feux de forêt au sudMai Les perturbations reviennent. Soleil et peu de

pluie à la fin du moisJuin Augmentation de l’activité cyclonique. Temps

frais en général, humide au sudJuillet Quelques brefs épisodes estivaux seulementAoût Plein été. Intempéries au lac Noir et à SachselnSeptembre Temps excellent pour les excursionsAnnée Inhabituellement chaude, très ensoleillée et

assez sèche en général

Source: ISM

TempératureLa plupart des moyennes mensuelles sont trop

élevées, particulièrement celles de novembre, fé-vrier, mars, août et septembre. Seuls janvier, avril etjuillet s’avèrent un peu trop frais. Le printemps etl’automne ont ainsi le plus fortement contribué àl’excédent thermique annuel. Ainsi que le montrela figure 1b, l’été (mai à septembre) s’est révélé jus-qu’à 2°C trop chaud sur toutes les régions de laSuisse. En montagne, cet excès s’est limité entre0,5° et 1,0°C.

PrécipitationsComparé aux moyennes calculées sur de nom-

breuses années, 1997 affiche un déficit pluviomé-trique compris entre 10 et 20%. Il s’avère égale-ment que les épisodes isolés de fortes précipitationset les périodes prolongées de sécheresse n’influen-cent guère les lames d’eau annuelles, car ils se sontplus ou moins compensés. Cette constatation estsurtout valable pour le Tessin: au cours de l’annéehydrologique, les déficits des autres mois se sontpresque annulés par les fortes pluies d’octobre et denovembre. Juin et juillet ont aussi été trop humi-des, ainsi que décembre et février dans certaines ré-gions. Le manque de précipitations s’est particuliè-rement fait sentir partout en janvier et en août,ainsi qu’en février et en mars pour le sud des Alpes.Selon la figure 1a, l’année hydrologique 1996/97s’approche de la moyenne pluriannuelle, les écartsne dépassant 20% que par endroits.

Figure 1a et 1bPrécipitations an-nuelles 1996/97 et tem-pératures estivales1997: écarts par rap-port aux valeurs nor-males 1901–1960(Source: ISM, Zurich)

1aPrécipitationsannuelles 1996/97(sommes1.10.96–30.9.97):écarts en pour cent

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EnsoleillementA l’exception de deux mois successifs de mauvais

temps, juin et juillet, la durée d’ensoleillement s’esttoujours révélée supérieure à la norme, ce qui don-ne pour l’année entière un excédent allant jusqu’à20%.

Bilan de masse

Dans le cadre des observations des glaciers, on apoursuivi les mesures annuelles du bilan de massede trois d’entre eux, ceux de la Silvretta, de Gries etd’Aletsch. Ce paramètre constitue un précieux indi-cateur climatique car, au contraire de la variationde longueur, il réagit sans délai aux influences mé-téorologiques annuelles (pluviosité et températuresurtout). L’interprétation des mesures de cet exerci-ce effectuées sur les glaciers de la Silvretta, de Grieset d’Aletsch livre les résultats suivants (cf. fig. 2également):

– au glacier de la Silvretta, on a mis en évidencejusqu’à mi-septembre un considérable gain de mas-se, probablement quelque peu amoindri par la fu-sion de la glace consécutive aux chaudes journéesde septembre et d’octobre. Néanmoins, son bilan demasse est nettement positif avec + 540 mm;

– quant au faible accroissement de masse queprésentait encore le glacier de Gries au début deseptembre, il a disparu à la fin de l’année hydrolo-gique (fin du même mois) et le bilan final s’avèrenégatif avec –270 mm;

– le bilan de masse du bassin de réception desglaciers d’Aletsch (grand glacier, Aletsch supérieuret moyen) est déterminé par la méthode hydrolo-gique. A l’opposé de 1995/96, il s’avère légèrementpositif (+ 149 mm);

– les bilans positifs des glaciers de la Silvretta etd’Aletsch s’expliquent par le temps généralementassez frais et pluvieux de juin et de juillet 1997,mois habituellement importants du point de vue dela fonte, ceci en dépit des moyennes annuelles detempérature trop élevées et de pluviosité tropbasses.

En résumé, on peut qualifier l’année 1996/97d’exercice assez équilibré.

1bTempératures estivales1997 (températuremoyenne de l’air1.5–30.9.97): écarts endegrés Celsius

Figure 2Variations annuelles cumu-lées (en m) des bilans demasse des glaciers d’Aletsch,de Gries et de la Silvretta

Glacier de Gries (méthode glaciol.)

Glacier de la Silvretta (mét. glaciol.)

Glacier d‘Aletsch (méthode hydrol.)

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Variations de longueur

Persistance du retraitGrâce aux conditions météorologiques favorables

de l’automne 1997, on a déterminé la variation delongueur de 102 langues glaciaires, nombre rare-ment atteint au cours des exercices précédents. Lesanalyses mettent en évidence un retrait pour 86glaciers et une progression pour 6 seulement. Les10 autres glaciers sont restés stationnaires (fig. 3).Durant l’année dernière, on a relevé un recul maxi-mum de 108 mètres au glacier de Tsidjiore Nouve,au-dessus d’Arolla (VS), tandis que celui de BellaTola, tout proche (VS, à 30 km d’Arolla), subissaitune avance de 26 mètres. La décrue persistante ob-servée depuis le début des années quatre-vingt s’estdonc également poursuivie pendant cet exercice.Etant donné que les langues glaciaires ne réagissentaux variations du climat qu’avec un certain retard,parfois prononcé, cette constatation ne surprendradonc pas. En effet, la réaction d’un glacier aux va-riables climatiques dépend fortement de sa formegéométrique, en particulier de sa longueur et de sadéclivité.

Meilleure comparaison grâce au classementselon la longueur

Un classement des glaciers selon leur longueur(figures 4a à 4d) permet de mieux expliquer et vi-sualiser les relations évoquées tout à l’heure. En ef-fet, il met en évidence que c’est la longueur de l’ap-pareil glaciaire qui influence en premier lieu sesphases d’avance et de retrait. Les grands glaciers,tels que ceux d’Aletsch, d’Unteraar, du Gorner oude Fiesch, ne subissent jamais de variations à courtterme; au contraire, ils se retirent sans interruptiondepuis le milieu du siècle dernier. En revanche, lesfigures 4a à 4d permettent de déduire que les petitsglaciers (fig. 4a) réagissent aux variations du climaten quelques années seulement, tandis que les tempsde réaction de ceux de moyenne importance oupentus (fig. 4b et 4c) sont de l’ordre de la décennie,et ceux des grands glaciers (fig. 4d) se montent à un

Figure 3Variations de la longueurdes glaciers des Alpessuisses en 1996/97

Forage au moyen d’eaubouillante sur le glacierd’Unteraar

Photo: Martin Lüthi

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stationnaire (+/– 1.0 m)

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siècle ou plus. C’est pourquoi il ne faut comparer demanière directe que des appareils glaciaires de for-me semblable (longueur et pente); ainsi, les varia-tions de longueur des glaciers d’Aletsch, du Pizol oude Ferpècle reflètent non seulement des modifica-tions du climat de fréquence et d’amplitude diffé-rentes, mais aussi des incidents climatiques plus oumoins anciens.

Relations entre variations de longueur etbilans de masse

Grâce à des paramétrisations adéquates et enconsidérant leurs conditions d’équilibre, il est au-jourd’hui possible d’établir des relations entre lesvariations de longueur des glaciers et leurs bilans demasse (Johannesson 1989, pour des périodes deplusieurs décennies – ce délai ou son multiple étantnécessaire aux glaciers pour réagir). Dans cette op-tique, il convient donc de déterminer le tempsd’adaptation de chaque glacier. C’est pourquoi l’ona estimé, pour 68 d’entre eux, leur perte annuellemoyenne de masse à partir des mesures de leur lon-gueur, puis on les a répartis entre les quatre classesévoquées tout à l’heure. De ces estimations, on aconclu que, depuis le milieu du siècle dernier, lesglaciers ont perdu en moyenne 0,12 à 0,24 mmd’équivalent en eau par année (cf. tab. 1), lesgrands ayant tendance à diminuer plus rapidementque les petits (Peschke 1998). Ces résultats sont, enoutre, confirmés de manière tout à fait indépendan-te par les recherches de Maisch et al. (1998), effec-tuées dans le cadre du programme national de re-cherche No 31 (modifications climatiques et catas-trophes naturelles). La comparaison avec les gla-ciers dont on détermine directement le bilan demasse au moyen de mesures est particulièrementintéressante, car elle révèle une excellente corres-

pondance (tab. 2). De même, celle faite avec quel-ques glaciers alpins dont on calcule, depuis la fin dusiècle dernier, les variations de volume par des me-sures photogrammétriques très précises corroboreces conclusions (Haeberli 1998).

Remerciements

Pour l’exécution des relevés de sa 118e campagnede mesures, la Commission glaciologique de l’ASSNa bénéficié d’un soutien actif qui lui est régulière-ment apporté depuis fort longtemps. Elle en est ex-trêmement reconnaissante et ses remerciementss’adressent à tous les collaborateurs directs et indi-rects des services forestiers des cantons alpins, dessociétés de forces motrices d’Aegina, de Mattmark,de Mauvoisin et de l’Oberhasli, du bureau de géo-mètres Flotron, de l’Office fédéral de topographie,de la Direction générale des mensurations cadas-trales, de l’Institut suisse de météorologie, du Servi-ce hydrologique et géologique national, de l’Institutfédéral pour l’étude de la neige et des avalanches,des Instituts de géographie de l’EPFZ et de l’Univer-sité de Zurich, de la section de glaciologie et de ladirection des VAW/EPFZ, et tout particulièrement àtoutes les personnes effectuant à titre privé des re-levés sur le terrain ou des travaux de traitement desdonnées ou de rédaction.

Le glacier d’Unteraar: prisede vue en direction dupoint de confluence desglaciers de Lauteraar et deFinsteraar

Station de référence GPS,à proximité de la cabanede Lauteraar

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Complément:Recherches glaciologiques sur leglacier d’Unteraar

Centre d’intérêt au XIXe siècle déjàLe glacier d’Unteraar se range parmi les appareils

glaciaires les mieux étudiés des Alpes, car il a éveillél’intérêt des naturalistes au cours des siècles précé-dents déjà. Il est donc étroitement lié au développe-ment historique d’importantes notions de glaciolo-gie et à leurs auteurs. C’est ce que rappellent, parexemple, les noms de plusieurs sommets et lieuxenvironnants: l’Agassizhorn, l’Escherhorn, le Gru-nerhorn, le Hugisattel, le Scheuchzerhorn et le Stu-derhorn.

Au XIXe siècle, Franz Joseph Hugi (1793–1855) apassé plusieurs étés au glacier d’Unteraar et a publiéses premières observations sur ses variations (Hugi1830, Hugi 1842). Mais c’est Louis Agassiz(1807–1873) qui a inauguré le début de l’activitéscientifique expérimentale moderne sur ce glacier.Dans le cadre de ces travaux, J. Wild a dressé la pre-mière carte topographique d’un glacier selon des

principes scientifiques. Pourtant cette représenta-tion graphique exacte du glacier d’Unteraar au1:10 000 ne comporte encore aucune courbe de ni-veau (Agassiz 1847). En plus de la mesure de va-riables météorologiques telles que température, hu-midité de l’air et pression atmosphérique, Agassiz etses collaborateurs se sont attelés au relevé précisdes mouvements de la surface du glacier. Ils ont misau point des méthodes qui restent valables aujour-d’hui, telles que la mesure au théodolite de la posi-tion de jalons fichés dans la glace.

Etudes détaillées du XXe siècleLa recherche sur le glacier d’Unteraar s’est pour-

suivie activement durant ce siècle. A la suite d’unmandat des Forces motrices de l’Oberhasli (KWO),on a mesuré depuis 1924 la langue glaciaire, ainsi

Tableau 1Bilan de masse moyen sur la période de 1850 à 1996 pour68 glaciers suisses, classés selon leur longueur

Classes de longueur (en km) Bilan moyen de masse pour Le collectif des données est la période d‘observation de constitué par 68 glaciers du 1850 à 1996 (en m d‘équiva-réseau suisse. lent en eau par année)

< 1 -0,111- 4,9 -0,175 - 9,9 -0,20> 10 -0,24moyenne -0,17

Gries 1962–1996 -0,27 Série de mesures (méthode glaciologique)

1962–1996 -0,22 Calcul à partir desvariations de longueur

Silvretta 1960–1996 -0,05 Série de mesures(méthode glaciologique)

1960–1996 -0,02 Calcul à partir desvariations de longueur

Grand 1920–1996 -0,22 Série de mesuresglacier (méthode hydrologique)d‘Aletsch 1920–1996 -0,22 Calcul à partir des

variations de longueur

1 En m d‘équivalent en eau par année

Tableau 2Comparaison entre les bilans moyens de masse mesurésdirectement et ceux calculés à partir des variations de lon-gueur pour les glaciers suisses dont on détermine annuelle-ment ce paramètre

Glacier Période Bilan Remarquesmoyende masse1

Figures 4a à 4dVariations annuelles cumuléesde la longueur (en m) des gla-ciers attribués à différentesclasses de longueur:

4b) petits glaciers de1,0 à 4,9 km

4a) glaciers très petits,de moins d’un km

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que les vitesses d’écoulement de la glace et les va-riations de son épaisseur le long de différents profils(Flotron, de 1924 à aujourd’hui). Dans le cadre deces relevés, on a effectué chaque année depuis1969 des prises de vue aériennes du glacier puis, àpartir des années nonante, établi des modèles digi-taux du relief, ce qui permet de calculer les varia-tions temporelles et spatiales de la hauteur et duvolume de la glace. En outre, on a eu recours àdiverses méthodes géophysiques, telles que la sis-mique, l’auscultation au moyen de flux électriquecontinu et l’échosondage par radar, pour détermi-ner la topographie et les caractéristiques du lit duglacier (Knecht et Süsstrunk 1952, Röthlisberger1967, Funk et al. 1994).

Ces dernières années ont été consacrées à l’étudeapprofondie de l’écoulement de la glace. On a pro-

cédé à des relevés détaillés du mouvement superfi-ciel du glacier ainsi qu’à des forages atteignant lesous-sol rocheux (cf. figures 5 à 7). Ces diversesmesures, alliées à la connaissance de la topographiede la surface et du lit du glacier, constituent la basenécessaire à l’établissement de modèles numériques(Gudmundsson 1994).

Variations du bilan de masse et comporte-ment du glacier

Le projet de recherche interdisciplinaire actuelle-ment en cours réunit les méthodes les plus moder-

Figure 5Vitesses moyennes d’écou-lement (en m/année) à lasurface du glacier inférieurde l’Aar pour la périoded’août 1990 à août 1991, dé-terminées à l’aide de prisesde vues aériennes. (Systè-me de coordonnées avecdes unités de distance de2000 m)

4d) grands glaciers devallées de 10 km et plus

4c) grands glaciers alpinsde 5,0 à 9,9 km

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nes de la glaciologie, de la géodésie et de la photo-grammétrie, dans le but de déterminer le bilan demasse de manière plus aisée. En effet, la relationentre les variations de celui-ci et le comportementdu glacier présente un intérêt fondamental pour lacompréhension des variations climatiques. Par cemoyen, on peut décrire de manière plus complète

l’état d’un glacier que par la simple mesure desavances et des retraits de sa langue terminale. Lecalcul du bilan de masse par la méthode glaciolo-gique demande cependant des campagnes de mesu-re sur le terrain très astreignantes et coûteuses.Quant aux progrès de l’interprétation photogram-métrique des prises de vues aériennes, elle permetnon seulement la mise au point de modèles digi-taux du relief, mais aussi une détermination rapide

46 Martinets n47 Sex Rouge ?48 Prapio st49 Pierredar n

106 Mittelaletsch – 295

107 Bis n108 Orny n

Bassin de l‘Aar (Ia)50 Oberaar – 5,451 Unteraar – 30,852 Gauli – 653 Stein – 1154 Steinlimmi – 955 Trift (Gadmen) n56 Rosenlaui n57 Oberer Grindelwald – 10 ca.58 Unterer Grindelwald – x59 Eiger – 13,460 Tschingel – 361 Gamchi – 4,762 Schwarz – 163 Lämmern – 964 Blümlisalp – 1165 Rätzli – 52 ca.

109 Alpetli – 6,5110 Lötschberg n111 Ammerten – 1,8112 Dungel n113 Gelten n

Bassin de la Reuss (Ib)66 Tiefen – 10,667 Sankt Anna – 2,82

68 Kehlen – 28,669 Rotfirn (Nord) – 6,970 Damma – 9,371 Wallenbur + 0,472 Brunni – 8,77

73 Hüfi – 24,374 Griess – 5,575 Firnalpeli (Ost) – 172

76 Griessen – 12

Bassin de la Linth (Ic)77 Biferten – 7,678 Limmern – 0,4

Tableau 3Variations de longueur des glaciers des Alpes suisses en 1996/97

Bassin du Rhône(II)1 Rhône – 182 Mutt n3 Gries – 10,44 Fiescher – 13,25 Grosser Aletsch – 436 Oberaletsch – 257

7 Kaltwasser + 14,38 Tälliboden n9 Ofental n

10 Schwarzberg – 1211 Allalin – 612 Kessjen n13 Fee (Nord) – 25,314 Gorner – 30,515 Zmutt 016 Findelen n17 Ried – 14,718 Lang – 3519 Turtmann – 83,920 Brunegg (Turtm. E) – 5,521 Bella Tola + 2622 Zinal – 1423 Moming – 3624 Moiry – 525 Ferpècle – 1026 Mont Miné – 727 Arolla (Mt. Collon) – 728 Tsidjiore Nouve – 10829 Cheillon – 1730 En Darrey + 1531 Grand Désert – 0,632 Mont Fort (Tortin) – 20,52

33 Tsanfleuron – 534 Otemma – 44,435 Mont Durand – 3,236 Breney – 27,137 Giétro – 7,538 Corbassière – 1239 Valsorey – 312

40 Tseudet – 532

41 Boveyre n42 Saleina – 79,12

43 Trient – 5044 Paneyrosse – 1,945 Grand Plan Névé – 6,2

No Glacier Variation[m]

79 Sulz – 1,580 Glärnisch – 281 Pizol – 17,1

114 Plattalva – 1,6

Bassin du Rhin (Id)82 Lavaz n83 Punteglias – 284 Lenta – 21,785 Vorab – 9,886 Paradies – 11,287 Suretta – 13,988 Porchabella – 13,73

89 Verstankla – 1,890 Silvretta – 102

91 Sardona – 5,5115 Scaletta n

Bassin de l‘Inn(V)92 Roseg – 62,893 Tschierva – 25,494 Morteratsch – 10,895 Calderas – 1,896 Tiatscha + 7,897 Sesvenna – 6,998 Lischana – 1,52

Bassin de l‘Adda (IV)99 Cambrena – 52

100 Palü – 7,1101 Paradisino (Campo) – 4,5102 Forno – 24116 Albigna n

Bassin du Tessin (III)103 Bresciana – 16,8104 Basodino – 6,7105 Rossboden + 4,6117 Valleggia 0118 Val Torta + 2,9119 Cavagnoli – 13,1120 Corno – 1,2121 Croslina + 0,822

No Glacier Variation[m]

No Glacier Variation[m]

Abréviations:+ en cruest stationnaire– en décrueca. valeur approximative

RemarquesSi la valeur indiquée est valablepour un intervalle de plusieursannées, on a noté le nombre d‘an-nées comme suit: –13,42

= recul de 13,4 m en deux ans.

x valeur non déterminéesn sous la neige? résultat incertainn non observé

et fort précise du champ de vitesses à la surface duglacier. On a également appliqué pour la premièrefois un système d’auscultation des zones d’accumu-lation par rayon laser (laser-scanning). Cette inno-vation livre aussi des résultats dignes de confiance,là où les interprétations photogrammétriques clas-siques parviennent à leur limite de fiabilité. L’undes buts principaux de ce projet est l’estimation dubilan de masse en combinant des méthodes de télé-détection avec un modèle numérique tridimension-nel d’écoulement. On a simultanément entreprisdes recherches approfondies sur les processus fon-damentaux encore insuffisamment connus, ainsique sur les diverses variations saisonnières du ruis-sellement (Iken et al. 1983). A ce propos, l’intérêtgénéral se dirige en premier lieu sur le développe-ment du réseau hydrographique subglaciaire, car ilexerce probablement une influence sur la structuredu lit du glacier, ainsi que sur les mouvementsd’écoulement en profondeur. En outre, on étudieles relations entre les variations de la pression hy-drostatique, la résistance de la base et la vitesse à lasurface.

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Figure 7Rapports d’extension verti-cale de la glace, calculés aumoyen d’un modèle tridi-mensionnel d’écoulementet représentés par des sur-faces d’égale valeur. Lesvaleurs négatives se rap-portent au tassement, etles positives, au gonfle-ment de la glace.

te printanière de la neige,lorsque le glacier se soulèvepar l’écoulement sous-jacentde l’eau. Pour les quatre sta-tions GPS (A, B, C et Z), on areprésenté sur cette figure lesoulèvement (a) et les compo-santes horizontale (b) et ver-ticale (c) de la vitesse.

Figure 6a à 6cExemple du degré de résolu-tion des mesures de mouve-ment, obtenu au moyen del’observation satellitaire etdu système GPS. Par cette mé-thode, on peut mettre en évi-dence de courtes variationstemporelles, comme celles in-tervenant au début de la fon-

Glacier de l‘Unteraar

Glacier de LauteraarGlacier de Finsteraar

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En 1894, lorsque que l‘oncommença à mesurer lesglaciers dans le Val Ros-berg, seul existait le gla-cier du Roseg qui s’est reti-ré depuis de plus de 2 km.L’espace mis à découvertest aujourd’hui occupé parun lac apparu en 1954. Leglacier du Tschierva s’est

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séparé du glacier du Rosegen 1934. Un important pande rochers de 300 000 m3

s’est détaché en 1988 duversant ouest du Piz Morte-ratsch à environ 3200 md’altitude. Les éboulis sesont amoncelés sur le côtédroit du glacier

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Traduit de l’allemand par Cyril Aubert