Le bilan de masse glaciaire

Le bilan de masse glaciaire traduit le gain ou la perte en glace d'un glacier, c'est à dire son état de santé.

Un bassin glaciaire se comporte comme un vaste pluviomètre, cumulant les fluctuations climatiques à l'échelle de l'année. Dans les Alpes, deux saisons rythment la vie d'un glacier :

L'ablation se traduit différemment selon l'altitude : en zone d'accumulation, au dessus de la ligne d'équilibre (vers 3000 m dans les Alpes) l'ablation n'entame que partiellement (voire pas du tout dans les zones d'altitude très élevées) le stock nival de l'hiver. En zone d'ablation, toute la neige disparaît pendant l'été et la fonte entame la glace. Au front du glacier, toute la glace disparaît.

La mesure du bilan annuel est effectuée en fin de cycle, vers le mois de septembre, en des sites judicieusement répartis sur le glacier. Elle consiste en 2 techniques adaptées à chacune des 2 zones du glacier :

Le bilan B(t), calculé sur l'ensemble du glacier par une moyenne pondérée des surfaces associées à chaque point de mesure, représente à un instant t donné, le gain ou la perte en eau du glacier : Chaque année, la mesure du bilan de fin de cycle est relative : la valeur obtenue exprime une quantité d'accumulation ou d'ablation par rapport à une origine qui est la surface de glace ou de neige de l'année précédente. C'est pourquoi les résultats sont souvent présentés sous la forme de bilans cumulés, qui permet d'évaluer les variations du stock de glace :
 
 
Bilans de masse relevés sur les glaciers de Saint Sorlin (LGGE) et Sarennes (CEMAGREF) dans le massif des Grandes Rousses.

Le niveau 0 en ordonnée est une origine arbitrairement choisie pour le début de la série de mesures.

Figure : C. Vincent

Si le glacier de Sarennes a beaucoup plus perdu que celui de Saint Sorlin, on note que les épisodes de crue ou de décrue sont synchrones, et ne dépendent plus en particulier de la taille du glacier. On retrouve cependant encore certaines influences de la morphologie propre à chaque glacier : ainsi, la plus forte décroissance du glacier de Sarennes s'explique par son orientation plein sud qui fait que le glacier est entièrement en zone d'ablation. De l'autre coté du massif des Grandes Rousses, le glacier de Saint Sorlin, au nord, possède un bassin d'accumulation, ce qui lui permet de stocker plus de précipitations et ainsi d'avoir un bilan moyen moins négatif.

Si l'on cherche à aller plus loin dans la comparaison de l'évolution des glaciers, il est préférable d'utiliser, non pas les séries cumulées, mais les séries de bilans elles-mêmes, auxquelles on ôte leurs moyennes (bilan centré). En effet, la tendance moyenne du bilan dépend encore beaucoup de considérations morphologiques telles que la gamme d'altitude du glacier ou son exposition. On peut ainsi comparer différent glaciers de la chaîne des Alpes :


glacier de Sarennes: reconstitution météorologique du bilan jusqu'en 1948, puis mesures(CEMAGREF)
glacier du Rhône (Suisse): mesures de 1885 à 1909 et1980-1982, reconstitution météorologique pour le reste.
glacier d'Aletsch (Suisse) : calcul à partir des précipitations du bassin et des mesures de débit du torrent émissaire (1923-présent)
Claridenfirn (Suisse) : mesures de 1915 à 1989 en 2 sites d'un névé
(Figure A. Letréguilly)

Comme ces fluctuations de bilans sont dûes aux changements climatiques de l'année écoulée, et que le climat des Alpes, malgré sa diversité locale, subit des variations semblables à grande échelle, à part quelques années exceptionnelles, il existe une bonne homogénéïté des variations glaciaires.

Malheureusement, mis à part la courte tentative sur le glacier du Rhône et le cas exceptionnel du névé Clariden, les mesures de bilan de masse glaciaire sont beaucoup plus récentes que les autres déterminations de fluctuations. Ce n'est qu'en 1949 que débute sur le glacier de Sarennes (massif des Grandes Rousses) la plus ancienne série de bilans ininterrompue sur glacier des Alpes, à l'initiative des Eaux et Forêts (devenu aujourd'hui une partie du CEMAGREF). En France, les mesures régulières de bilans du glacier de Saint Sorlin par le LGGE suivent ensuite à partir de1956. Sur les autres glaciers des Alpes pour lesquels des séries continues existent, les mesures débutent souvent dans les années 1950 ou 1960.

Aussi pour disposer de l'histoire de fluctuations de l'alimentation glaciaire, ou plutôt de ses variations sur une période comparable à celles des autres données, il a été recheché des reconstitutions à l'aide de paramètres mesurés depuis plus longtemps :
paramètres météologiques, comme cela a été fait pour les glaciers de Sarennes et du Rhône, ou débit de torrents émissaires comme pour le glacier d'Aletsch. Les corrélations obtenues avec les paramètres météorologiques confirment que le bilan est bien relié aux facteurs climatiques.
 



Pour approfondir le sujet :

38 ans de bilans de masse glaciaire (1956-1994) sur 2 glaciers du massif des Grandes Rousses.
Vincent C., 1995,
Società Meteorologica Subalpina, Nimbus, n° 8, p.15-18.

Sensibilité des bilans de masses glaciaires aux fluctuations climatiques.
Vallon M., Vincent C., Reynaud L., 1995,
La Houille Blanche, n° 5/6 1995, p.167-174.

Analyse statistique des distributions spatiales et temporelles des séries de bilans de masse des glaciers et des calottes polaires de l'hémisphère nord.
Six D., 2000,
Thèse de doctorat de l'UJF-Grenoble I. Publication du LGGE. 300 pages.

La lente érosion des glaciers alpins : Évolution des glaciers des Alpes au cours du 20e siècle et changement climatique. C. Vincent, CNRS info, juillet 2001, n°395.


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