Vue panoramique sur les Rocheuses canadiennes, qui sont les sources du fleuve Columbia. Crédit :Ben Pelto
Parmi la neige, sommets glacés dans la partie la plus septentrionale du bassin du fleuve Columbia, dans l'ouest du Canada, une équipe de recherche, dirigé par un doctorat de l'Université de la Colombie-Britannique. étudiant Ben Pelto, relevé des mesures de l'épaisseur des glaciers. Leurs découvertes, publié par le Journal de glaciologie en septembre, suggèrent que les glaciers du bassin sont en moyenne 38 % plus épais qu'on ne le croyait auparavant.
La quantification de l'épaisseur de la glace a longtemps été un défi pour les glaciologues car elle nécessite souvent des mesures au sol, contrairement à la zone couverte de glace, qui est une métrique facile à quantifier à partir d'images aériennes ou satellitaires. La mesure de la profondeur de la glace est importante car il s'agit d'une mesure importante pour évaluer l'écoulement futur des glaciers et la contribution des glaciers à l'écoulement des cours d'eau dans la région. Le nombre total d'observations de l'épaisseur des glaciers dans le bassin du fleuve Columbia était faible, entraver les efforts de recherche reposant sur de telles données. Pour aider à combler cette lacune majeure, L'équipe de Pelto a mesuré l'épaisseur de la glace sur cinq glaciers, puis ont combiné leurs données avec des relevés précédents et utilisé un modèle pour estimer le volume total de glace de la région.
Daniel Farinotti, glaciologue à l'ETH Zürich, a déclaré à GlacierHub que les données sur l'épaisseur de la glace sont nécessaires pour de nombreuses études importantes telles que celles qui cherchent à modéliser les interactions cruciales des glaciers avec leur matériau de base rocheux, ou pour évaluer le potentiel des glaciers à soutenir l'hydroélectricité, une énergie renouvelable importante. Une base de données mondiale sur l'épaisseur des glaciers, GlaThiDa, compile des données pour ces types d'études. Cependant, à ce jour, les observations qui l'alimentent restent rares et ont tendance à ne concerner que quelques régions locales.
Pelto a déclaré que la principale motivation de son équipe pour collecter de nouvelles données était de pouvoir modéliser l'écoulement des glaciers. Les glaciers plus épais ont tendance à s'écouler plus rapidement et à transporter de plus gros volumes de glace. « L'épaisseur de la glace des glaciers est essentielle pour anticiper le taux et le moment du recul des glaciers ainsi que les effets ultérieurs sur les cycles de l'eau locaux, " Pelto a déclaré à GlacierHub.
L'équipe de glaciologues de Ben Pelto lors de leur expédition sur le terrain pour collecter des données sur l'épaisseur des glaciers. On les voit remorquer la paire de radars pénétrant la glace sur des skis. Crédit :Jill Pelto
Le site d'étude, le bassin du fleuve Columbia, couvre 670, 000 kilomètres carrés en Colombie-Britannique et dans sept États des États-Unis. L'équipe de Pelto n'a recueilli des mesures que dans la partie supérieure canadienne du bassin, qui représente 15 % de la superficie du bassin, mais fournit 30 à 40 % de son ruissellement total à travers les cycles d'eau alimentés par les glaciers. Le bassin fournit plus d'énergie hydroélectrique aux États-Unis que tout autre système fluvial en Amérique du Nord, en faisant un domaine d'importance sociétale stratégique.
Les scientifiques ont effectué des expéditions sur le terrain pour collecter des données sur l'épaisseur de la glace chaque printemps entre 2015 et 2018, Pelto a déclaré à GlacierHub. Ils ont acquis leurs mesures à l'aide d'un radar à pénétration de glace. Il fonctionne en transmettant des ondes radio dans la glace. Les ondes radio rebondissent ensuite sur le substrat rocheux et retournent à l'appareil. Le temps entre l'envoi et la réception des signaux indique l'épaisseur de la glace.
Porter des skis, les chercheurs ont remorqué l'équipement radar à travers la glace sur deux traîneaux. Le traîneau arrière tenait l'émetteur et le traîneau avant le récepteur et l'ordinateur. Un membre de l'équipe tenait une laisse attachée à chaque traîneau pour s'assurer que les unités traversaient le glacier en ligne droite. "Nous devons monter et descendre tout droit des pentes du glacier pour collecter des données précises, ce qui est difficile, " Pelto a déclaré à GlacierHub. Le lent, La nature ardue de ce travail permet d'expliquer pourquoi l'épaisseur des glaciers a été difficile à quantifier.
Des études antérieures ont déployé un radar à pénétration de glace à partir d'avions et d'hélicoptères, qui surmonte les défis du travail de fond, mais un tel équipement est rare et coûteux, et souvent la résolution spatiale des levés aériens est si grossière qu'elle n'est pas utile dans les glaciers de montagne. La méthode la plus précise pour estimer l'épaisseur de la glace est de forer à travers la glace du glacier jusqu'au substrat rocheux, mais encore une fois c'est lent, lourd, et cher.
Une autre image prise lors de l'expédition de l'équipe sur le site d'étude. Crédit :Jill Pelto
L'équipe de Pelto a découvert que l'épaisseur moyenne de la glace des glaciers était de 92,5 mètres (303 pieds). Ce résultat suggère que les résultats précédents ont sous-estimé l'épaisseur de 28 à 49 %, mais Pelto a expliqué que deux petits glaciers ont contribué aux valeurs plus élevées dans cette gamme. En regardant les résultats des cinq plus grands glaciers, la moyenne était une sous-estimation de 23 %. Les estimations améliorées du volume de glace, calculé à partir des observations d'épaisseur, sont de 17 à 29 % plus élevés qu'on ne le pensait auparavant. Cette découverte indique que des recherches antérieures ont raté jusqu'à un tiers de la glace dans la partie canadienne du bassin du Columbia, la partie la plus glaciaire.
À mesure que les environnements glaciaires se réchauffent et que les glaciers rétrécissent, la fonte et le ruissellement de ces régions diminuent généralement. Un plus grand volume de glace suggérerait un retard dans cette tendance, car cela suggère qu'il existe un réservoir plus grand à partir duquel le ruissellement est dérivé. Cependant, Pelto a déclaré à GlacierHub que bien que les données puissent impliquer une baisse légèrement plus lente du ruissellement, il ne retarde ce changement que de quelques années. "Plus important, mes résultats suggèrent l'importance d'améliorer les estimations régionales et le travail offre un cadre pour le faire, " il ajouta.
Cette nouvelle étude offre une avancée dans la compréhension de la glaciologie et donne une plus grande confiance dans la mesure du volume de glace. Le type de données obtenues dans l'étude est important pour une variété d'autres efforts de recherche qui cherchent à comprendre les processus se produisant sous les glaciers ou comment les glaciers contribuent à l'écoulement des cours d'eau et à l'approvisionnement en eau douce. Cette connaissance est cruciale compte tenu de notre climat changeant :comprendre comment les glaciers peuvent réagir au réchauffement futur est essentiel pour les décideurs politiques et les communautés alors qu'ils élaborent des plans pour se préparer aux impacts en aval que la fonte des glaciers de montagne aura sur de nombreuses vies.
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de Earth Institute, Université de Columbia http://blogs.ei.columbia.edu.
