La chercheuse de l'UAF, Anna Liljedahl, installe un pare-vent autour d'un pluviomètre qu'elle a installé sur le glacier Jarvis. Crédit :UAF, par Todd Paris.
Les petits glaciers de montagne jouent un rôle important dans la recharge des aquifères vitaux et dans le maintien du débit des rivières pendant l'hiver, selon une nouvelle étude publiée dans Lettres de recherche géophysique , un journal de l'American Geophysical Union.
L'étude suggère également que la fonte accélérée des glaciers de montagne au cours des dernières décennies pourrait expliquer un phénomène qui a longtemps intrigué les scientifiques :pourquoi les rivières arctiques et subarctiques ont augmenté leur débit d'eau pendant l'hiver, même sans augmentation corrélative des pluies ou des chutes de neige.
"Je pense que les glaciers de montagne dans l'Arctique et le subarctique ont vraiment été sous-estimés en tant que source d'eau pour le paysage, " a déclaré Anna Liljedahl, l'auteur principal et professeur agrégé au Water and Environmental Research Center de l'Université d'Alaska Fairbanks.
Liljedahl et ses co-auteurs du U.S. Geological Survey et du U.S. Army Corps of Engineers' Cold Regions Research and Engineering Laboratory ont étudié un bassin versant dans un climat semi-sec dans l'est de la chaîne de l'Alaska. L'équipe a examiné comment l'eau de fonte de deux petits glaciers de montagne a traversé le système et a influencé les ruisseaux de montagne, rivières et nappes phréatiques toute l'année.
Grâce à de nombreuses mesures sur le terrain, l'équipe a découvert que les glaciers Jarvis et Gulkana contribuaient de 15 à 66 pour cent du débit annuel des ruisseaux de montagne qui drainent l'eau de fonte des glaciers dans le delta du fleuve. Pourtant, lorsque l'équipe a comparé le volume d'eau d'un site supérieur et d'un autre site à environ 35 miles en aval sur l'un des principaux ruisseaux de montagne, ils ont découvert que le ruisseau perdait la moitié de son eau au profit d'un aquifère stockant les eaux souterraines.
Un chercheur de l'UAF prélève un échantillon d'eau pour analyse géochimique à l'embouchure du glacier Jarvis. Crédit :UAF, par Todd Paris
"Ces cours d'eau d'amont, venant des montagnes et dans la plaine, sont comme la ligne d'eau de ta maison parsemée de trous, la moitié de l'eau disparaissant dans le sol et rechargeant bien la maison de votre voisin au lieu que tout arrive au robinet de votre cuisine, " dit Liljedahl.
Liljedahl a déclaré que la recharge des aquifères est importante car ils ne gèlent pas pendant l'hiver et sont la seule source d'eau pour les rivières pendant cette période. Dans la ville de Delta Junction, qui se trouve à côté de la rivière Delta loin en aval des glaciers Jarvis et Gulkana, la nappe phréatique baisse de plus de 33 pieds chaque hiver à mesure que les aquifères s'écoulent. L'eau s'écoule dans la rivière Tanana, que le Delta River alimente également.
Liljedahl a déclaré que ce processus s'est probablement poursuivi pendant des milliers d'années. Pourtant, les récents gains de température du climat peuvent accélérer la fonte des glaciers et introduire davantage d'eau de fonte dans les aquifères, puis dans les rivières.
"Le débit hivernal de la rivière Tanana a augmenté depuis le début de la tenue des registres dans les années 70, mais il n'y a pas de tendance à la hausse des précipitations, " a-t-elle dit. " La couverture des glaciers a, d'autre part, diminué de 12 pour cent, et c'est plus que beaucoup d'eau supplémentaire pour expliquer l'augmentation du débit de base de la rivière. En réalité, environ cinq fois plus."
Mais il ne faudra peut-être pas longtemps avant que ce processus se termine tous ensemble, elle a dit. Les glaciers disparaissent ou rétrécissent à des altitudes très élevées où les températures plus froides ralentissent la fonte. À mesure que la fonte des glaciers diminue, il en va de même pour le cours d'eau s'il n'y a pas assez d'eau pour alimenter à la fois l'aquifère et le cours d'eau.
Entre 1967 (photo du haut) et 2016 (photo du bas), le glacier Gulkana a perdu un volume de glace équivalent à une couche d'eau de plus de 80 pieds de profondeur dans sa zone actuelle. Crédit :U.S. Geological Survey.
Co-auteur Shad O'Neel, un chercheur de l'Alaska Science Center de l'U.S. Geological Survey, a déclaré que cette étude montre une autre façon dont les glaciers sont connectés à l'écosystème et aux humains dans l'Arctique.
"Bien que l'accent traditionnel de la glaciologie ait été sur l'élévation du niveau de la mer, nous découvrons rapidement que les petits glaciers de montagne peuvent avoir des impacts importants sur les populations humaines, " dit-il. " Partout dans le monde, les glaciers de montagne influencent les processus écosystémiques comme le débit des cours d'eau, l'apport de nutriments et la production primaire dans l'océan. Les implications humaines vont de l'approvisionnement en eau potable et agricole aux loisirs et au tourisme. "
Michel Baraer, professeur à l'École de Technologie Supérieure de Québec, Canada, a déclaré que l'étude ne marque que le début de la recherche sur les liens entre les glaciers et les eaux souterraines.
« Nul doute que ce sera le précurseur de nouvelles recherches dans ce domaine, " il a dit.
Liljedahl a déclaré qu'elle faisait actuellement des recherches sur le rôle de la fonte des glaciers de montagne dans le cycle de l'eau dans d'autres paysages semi-arides, comme celles de l'Arctique russe et canadien. Si le processus se vérifie à ces endroits, elle a dit, alors de minuscules glaciers de montagne peuvent aider à alimenter les bassins hydrographiques dans de grandes parties de l'Arctique.
"Je pense que les gens ont supposé que ces minuscules glaciers ne sont pas importants parce qu'ils sont minuscules, mais nous sommes dans un climat où nous avons très peu de précipitations, " dit-elle. " Toute eau supplémentaire peut faire de grosses éclaboussures. "
