Laboratoire Mixte International - GREAT ICE

A. Titre:

Evolution des masses de glace dans les Andes tropicales:

• présent (bilans et fluctuations annuels)
• 50-60 dernières années (depuis 1950)
• siècles et millénaires passés (déglaciation post Petit Âge Glaciaire, Petit Âge Glaciaire et période précédente jusqu’à 15 ka BP)

B. Responsables:

Antoine Rabatel & Alvaro Soruco

C. Membres:

Ruben Basantes (thésard), Bolivar Caceres, Bernard Francou, Patrick Ginot, Jesus Gomez, Vincent Jomelli, Jorge-Luis Ceballos.

D. Objectifs:

• Quantifier l’évolution des masses glaciaires à l’échelle régionale au cours des derniers siècles/millénaires, avec une attention particulière pour les six dernières décennies.
• Reconstruire les variables climatiques (principalement températures et précipitations) à partir des paléo-extensions des glaciers, et comparer les résultats avec d’autres indicateurs indirects du climat (proxies).
• Dessiner des modèles d’évolution des glaciers en fonctions des modèles climatiques pour les décennies à venir, en prenant en compte la dynamique glaciaire dans son ensemble.

E. Chantiers géographiques:

• Bolivie (16°S) : Glacier du Zongo, Glacier Sud du Charquini, Glaciers du Charquini, Sud de la Cordillère Royale (Nigruni, Condoriri, Huayna Potosí, Chacaltaya), Quimza Cruz
• Pérou (9°S) : Cordillère Blanche : Glacier de l’Artezonraju, Glacier de Yanamarey.
• Equateur (0°28S-1°S) : Antisana, Cotopaxi, Chimborazo-Carihuayrazo.

F. Acquis:

En ce qui concerne les données glaciologiques, on dispose:

• des mesures du bilan de masse continues les plus anciennes effectuées par la méthode glaciologues (carottages et des balises) dans les Andes tropicales, depuis 1991 pour les glaciers Zongo et Chacaltaya en Bolivie (16°S), depuis 1995 pour le glacier Antisana 15 en Equateur (0°28S), depuis 2002 pour le glacier Sud du Charquini en Bolivie (16°S), depuis 2004 pour le glacier 12 Los Crespos de l’Antisana (0°28S).
• des mesures de bilans mensuels quasi continues dans plusieurs zones d’ablation de glaciers : Chacaltaya (1991-2009), Zongo (1991-actuel), Charquini Sur (2002-actuel), Antisana 15 (1995-actuel).
• des mesures du bilan de masse par la méthode hydrologique remontant à 1973 sur le Glacier Zongo, ce qui correspond à la plus ancienne série de bilan de masse en Amérique du Sud.
• des mesures de bilan de masse moyen par période, spatialisé par photogrammétrie numérique, à partir de photographies aériennes remontant à 1963 pour un ensemble de 21 glaciers en Cordillère Royale de Bolivie.
• des mesures des fluctuations des glaciers du Cotopaxi, du Chimborazo, du Carihuayrazo en Equateur par photogrammétrie numérique à partir de photographies aériennes remontant à 1956, 1963, 1976, 1983, 1997, 2006.
• des mesures de l’évolution des longueurs et des surfaces d’une vingtaine de glacier en Cordillère Blanche (Pérou) depuis les années 1960.
• des reconstructions de l’évolution des longueurs, surfaces, volumes et altitudes de la ligne d’équilibre à partir des moraines datées par lichénométrie et/par cosmonucléides depuis le maximum du Petit Age Glaciaire (13ème-18ème siècle) pour 17 glaciers en Bolivie, 15 glaciers en Equateur et 20 glaciers au Pérou.
• des carottages profonds dans les glaces froides du Sajama (6542 m), Illimani (6340m), Chimborazo (6220 m), Coropuna (6000 m), San Valentin (2400 m) ainsi que des forages courts à haute altitude (Huayna Potosi, etc.) pour analyser les processus de dépôt et post-dépôt, et pour reconstruire une partie de la variabilité climatique depuis plusieurs siècles/millénaires.

Les principaux résultats font état:

• d’un recul accéléré des glaciers étudiés depuis la seonde moitié des années 1970, avec une perte en 30 ans qui s’échelonne entre 40-50% des surfaces et des volumes, jusqu’à la disparition totale (le glacier de Chacaltaya, en 2009).
• d’un maximum du Petit Âge Glaciaire qui s’échelonne entre le milieu du 17ème et le milieu du 18ème siècle, avec un recul précoce des glaciers à partir de la moitié du 18ème siècle et surtout à partir des dernières décennies du 19ème siècle.
• d’un recul des glaciers depuis un demi-siècle qui ne semble pas avoir d’équivalent en vitesse et intensité depuis le maximum du Petit Âge Glaciaire.
• d’une perte de masse depuis les années 1990 qui s’échelonne entre 400-600 mm d’eau/an (glaciers avec ample zone d’accumulation) et 1000-1400mm d’eau/an (glaciers privés de zones d’accumulation.
• d’une perte de masse relativement homogène en fonction du temps, les années négatives (positives/stables) coïncidant d’un endroit à l’autre de la région investiguée, ce qui tend à montrer que la variabilité climatique a la même origine.
• d’estimations de changements de température et précipitation pouvant rendre compte de ces fluctuations glaciaires passées.
• du role prépondérant des températures pour expliquer les fluctuations glaciaires basse fréquence à l’échelle plurimillénaire

G. Productions notables les plus récentes (deux ans):

• Rabatel, A., B. Francou, A. Soruco, J. Gomez, B. Caceres, J.L. Ceballos, R. Basantes, M. Vuille, J.-E. Sicart, C. Huggel, M. Scheel, Y. Lejeune, Y. Arnaud, M. Collet, T. Condom, G. Consoli, V. Favier, V. Jomelli, R. Galarraga, P. Ginot, L. Maisincho, M. Ménégoz, J. Mendoza, E. Ramirez, P. Ribstein, W. Suarez, M. Villacis, P. Wagnon. 2013. Current state of glaciers in the tropical Andes: a multi-century perspective on glacier evolution and climate change. The Cryosphere , 7, 81-102. doi:10.5194/tc-7-81-2013.
• Rabatel, A., A. Bermejo, E. Loarte, A. Soruco, J. Gomez, G. Leonardini, C. Vincent, J.-E. Sicart. 2012. Can the snowline be used as an indicator of the equilibrium line and mass balance for glaciers in the outer tropics? Journal of Glaciology , 58 (212), 1027-1036. doi: 10.3189/2012JoG12J027.
• Jomelli, V., Khodri, M., Favier, V., Brunstein, D., Ledru, M.P., Wagnon, P., Blard, P.H., Sicart, J.E., Braucher, R., Grancher, D., Bourlès, D., Braconnot, P., Vuille, M. (2011). Irregular tropical glacial retreat during the Holocene driven by progressive warming. Nature, 474, 196-199.
• Jomelli, V., V. Favier, A. Rabatel, D. Brunstein, G. Hoffmann, B. Francou. 2009. Fluctuations of glaciers in the tropical Andes over the last millennium and paleoclimatic implications: a review. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 281, 269-282. doi:10.1016/j.palaeo.2008.10.033.

H. Lignes de recherche en cours et futures:

Equateur:

• Analyse spatialisée des glaciers de l’Antisana : évaluation et analyse de leur recul, impact de leur recul sur la ressource en eau et sur les écosystèmes (thèse de doctorat de Ruben Basantes, Direction : Bernard Francou, Co-direction : Antoine Rabatel (Université Joseph Fourier, Grenoble)
• Inventaire des glaciers d’Equateur : Bolivar Caceres.
• Evolution des glaciers depuis le maximum du Petit Âge Glaciaire : Vincent Jomelli.

Pérou:

• Reconstruction des variations de la ligne d’équilibre en Cordillère Blanche à partir d’images satellites : Antoine Rabatel

Bolivie:

• Caractérisation du début du PAG et des causes climatiques : V. Jomelli & A. Rabatel
• Chronologie des fluctuations glaciaires pré PAG : V. Jomelli
• Reconstruction du bilan de masse glaciaire à partir d’images satellites et de photogrammétrie : A. Rabatel et A. Soruco.
• Developpement de la photogrammétrie terrestre pour la quantification du bilan de masse annuel spatialisé.

Colombie:

• Chronologie des fluctuations glaciaires Holocene : V. Jomelli