Impacts du changement climatique sur les SYSTÈMES NATURELS


2.5 GLACIERS



Type de
connaissances
Résultats de recherche et interprétations
Méthodes d'observation et d'analyse
Références
Reconstitutions
Alpes :
L’extension de la glace alpine est certainement plus réduite aujourd’hui qu’elle ne l’a jamais été au cours des 5000 dernières années. Depuis 1850, les glaciers européens ont perdu entre 30 et 40 % de la surface de glace et environ 50 % de leur volume
  Haerberli & Beniston 1998 - A
Alpes suisses :
Les glaciers examinés étaient plus petits qu'aujourd'hui durant les périodes mises en évidence par les datations au radiocarbone, les échantillons de sous-fossiles ayant été rejetés des glaciers après transport sous-glaciaire et à l'intérieur du glacier. Les datations au radiocarbone n'indiquent pas une distribution aléatoire au cours de l'Holocène, mais forment huit groupes indiquant des phases de retrait glaciaire et d'amélioration climatique, avec un développement de la végétation à des altitudes plus élevées et des glaciers plus petits qu'actuellement. Ces périodes de récession sont : 9910-9550, 9010-7980, 7250-6500, 6170-5950, 5290-3870, 3640-3360, 2740-2620 et 1530-1170 cal. yr BP.

En considérant que la croissance des arbres débute environ 100 ans après le retrait d'un glacier, un climat tempéré a pu exister avant les dates obtenues et les périodes mises en avant précédemment devraient donc être prolongées d'environ 100 à 200 ans.

La comparaison avec d'autres paléo-archives montre que plusieurs datations d'oscillations de glaciers dans les Alpes sont en accord avec le présent jeu de données. Il y a aussi une certaine similitude entre les périodes de retrait glaciaire obtenues ici et le comportement de glaciers au-delà des Alpes, en particulier en Scandinavie.
Les échantillons de bois sous-fossile et de tourbe de six glaciers des Alpes suisses ont été rassemblés et 65 échantillons ont été datés au radiocarbone (11 échantillons ont été multi-datés). Les glaciers considérés ici sont : Unteraar (Alpes centrales), Mont Miné (Valais), Tschierva et Forno (Massif de Bernina), Ried (groupe de Mischabel) et Trient (Massif du Mont Blanc).

Les auteurs concluent que les clastes de bois fossile sont principalement la preuve d'un transport sous-glaciaire et intra-glaciaire et que les arbres n'ont pas été transportés par des avalanches ou des gens aux sites d'échantillonnage. Afin de contraindre le temps d'avance, seuls les 5-10 cernes d'arbre extérieurs sans écorce ont été datés.

Toutes les mesures conventionnelles au radiocarbone obtenues ici ont été réalisées selon Fairhall et al. (1961).
Hormes & al. 2001 - A
Europe/Alpes :
En ce qui concerne la fin du Petit Age de Glace (PAG), souvent proposée vers 1860, il est préférable de choisir l’extension maximale de la majorité des grands appareils glaciaires vers 1820, qui semble avoir été aussi le maxi maximorum, comme le signale Lliboutry (1965). Il y eut bien une crue en 1860, mais elle s’apparenta plutôt à une de ces réavancées mineures qui ont émaillé l’histoire moderne des fluctuations des glaciers alpins comme en 1890, 1920, et finalement en 1980, autour d’une décroissance régulière depuis 1820.

Ainsi, au vu des différentes séries de variations de longueur et aux relations historiques disponibles sur les Alpes, il apparaît qu’on peut proposer un PAG s’étendant entre 1600 et 1820. Dans le détail, ces deux siècles ont été caractérisés par des phases d’avancée et de recul, avec un étiage marqué vers 1760. Finalement, le PAG s’est terminé récemment et la diminution actuelle des glaciers est probablement due en partie à un retour à des conditions climatiques plus moyennes sur l’Holocène, comme celles qui régnaient vraisemblablement avant les années 1600.
Analyse bibliographique Reynaud & Vincent 2002 - A
Alpes françaises :
Le 20e siècle peut être divisé en 4 périodes : 2 périodes d'état stationnaire (1907-1941 et 1954-1981) au cours desquelles la masse des glaciers est restée à peu près constante, et 2 périodes déficitaires (1942-1953 et 1982-1999) marquées par une importante réduction de la masse des glaciers.

Les bilans de masse cumulée des glaciers 2, 3 et 4 n'ont que légèrement décliné au cours du 20 e siècle (d'environ 13 m équivalent eau e.e.) et sont proches de 0 depuis 1950. Cette tendance générale contraste avec les importants changements locaux observés au niveau des langues de ces glaciers. En revanche, le bilan de masse cumulée du glacier 1 a sévèrement décliné (d'environ 30 m e.e.). Les quatre glaciers ont perdu l'essentiel de leur masse au cours de deux périodes : 1942-1953 et 1982-1999.

L'accumulation et l'ablation moyennes reconstruites pour le glacier 1 à 2800 m d'altitude montrent un déclin du bilan de masse très marqué entre 1942 et 1953 (à la fois ablation croissante et faibles précipitations). Durant cette période, l'ablation a été très élevée (encore plus que lors de la dernière période de régression). L'avancée observée des glaciers entre 1954 et 1981 est clairement reliée à de faibles valeurs d'ablation. Pour la période 1982-1999, l'ablation a augmenté de manière significative alors que l'accumulation n'augmentait que très légèrement. Il y a une forte corrélation entre ces résultats et ceux d'une précédente étude sur le glacier de Sarennes (situé à 3 km du glacier 1).

Le taux d'ablation moyen a augmenté de 44% (passant de 1,9 à 2,8 m e.e. par an) entre 1954-1981 et 1982-1999, ce qui correspond à une différence d'énergie de 22 W m-2. L'augmentation de 0,8°C de la température de l'air entre ces deux périodes est responsable d'une grande partie de l'augmentation de l'ablation. Une augmentation limitée des radiations solaires incidentes, probablement due à la diminution de la couverture nuageuse, pourrait être également responsable d'une partie de cette ablation.
1. St Sorlin
2. Gébroulaz
3. Argentière
4. Mer de glace


Les bilans de masse cumulée totaux ont été calculés à partir de vieilles cartes topographiques et de mesures géodésiques récentes (mesures topographiques et photos aériennes). Les changements de surface au cours du 20 e siècle ont été pris en compte en utilisant des cartes et les paramètres ont été ajustés pour confronter les bilans de masse reconstitués aux mesures de terrain.

La magnitude des nombreux forçages climatiques capables d'expliquer ces variations importantes en terme d'ablation observées a ensuite été calculée. L'ablation estivale totale a été convertie en énergie (en partant du principe que l'ablation est seulement due à la fonte et que la conduction de la chaleur dans la glace ou la neige est négligeable, de même que la sublimation).

Vincent 2002 - A
Alpes :
Depuis la fin du Petit Age Glaciaire autour de 1850, les reconstructions des bilans de masse fournissent des moyennes de bilans de masse à long terme de - 0.25 à - 0.3 m e.e. a-1, c'est-à-dire trois à quatre fois moins que les valeurs les plus récentes.

Glacier d'Aletsch :
Au cours des deux derniers millénaires, les moyennes des bilans de masse à l'échelle du siècle ou du demi-siècle (moyenne de +/-0.3 et maximum de +/- 0.5 m e.e. a-1) sont comparables aux taux de perte depuis le Petit Age Glaciaire et nettement en-dessous de ceux observées depuis 1981. En fait, les pertes de masse observées depuis le milieu des années 1980 (environ 0.75 m e.e. a-1) excèdent et doublent même le maximum des taux de perte à long terme des deux derniers millénaires.
Une simple considération de continuité a été appliquée aux changements de longueur cumulatifs à long terme du glacier du Grand Aletsch, Suisse (Haeberli et Holzhauser, 2003), qui a été reconstruit en détail à partir de documents historiques, des datations de moraines et d'arbres fossilisés pour les derniers 3500 ans (Holzhauser et al., 2005).
Haeberli & al. 2007 - A
Monde :
Le réchauffement global pendant la transition entre la dernière période glaciaire (il y a environ 21 000 à 10 000 ans) et le début de l'Holocène (il y a environ 10 000 à 6000 ans) a mené à un retrait généralisé et important des glaciers avec des périodes intermittentes de ré-avancées. Il y a environ 11 000 à 10 000 ans, ce réchauffement prononcé a réduit les glaciers à des tailles comparables à celles de la fin du 20e siècle dans la plupart des secteurs de montagne (Grove, 2004). En Europe du Nord et en Amérique du Nord-Ouest, qui étaient toujours sous influence des vestiges des grands Inlandsis, ce processus a été retardé jusqu'il y a environ 6000 à 4000 ans. Plusieurs ré-avancées au début de l'Holocène, particulièrement dans le Pacifique Nord et l'Atlantique Nord et probablement dans les Alpes, sont regroupées autour d'un événement il y a environ 8000 ans et ont probablement été déclenchées par des changements de la circulation thermo-haline océanique et le rafraîchissement consécutif résultant des vidanges du Lac Agassiz (Solomina et al., 2007).

A une échelle multi centennale il y a eu des périodes d'avancées de glaciers synchrones dans le monde entier – avec un pic vers la fin de l'Holocène dans l'Hémisphère Nord. Les moraines qui se sont formées au cours du Petit Age Glaciaire (du début du 14e au milieu de 19e siècles) marquent l'extension maximale des glaciers de l'Holocène dans beaucoup de régions du monde, bien que les dates de ce maximum varient selon les régions. Les glaciers alpins ont atteint leur extension maximale récente autour de 1850 (Maisch et al., 2000; Gross, 1987; Holzhauser et Zumbühl, 2003).

Il y a eu un retrait généralisé des glaciers dans le monde entier entre leur extension maximale au cours de l'Holocène et la fin du Petit Age Glaciaire, entre le 17e et la deuxième moitié du 19e siècle, avec des périodes intermittentes de ré-avancées dans certaines régions.
Synthèse bibliographique UNEP 2007 - R
Observations
Alpes :
La superficie totale de l'ensemble des 5050 corps de glace superficiels inventoriés est de 2909 km2 (Haeberli et al., 1989). La superficie des 1763 glaciers plus grands que 0.2 km2 est de 2533 km2 (88 %). Le volume total calculé de ces glaciers est de 126 km3, celui des glaciers inférieurs à 0.2 km2 est de 2.6 km3. Le volume total des glaciers dans les Alpes est évalué à environ 130 km3 pour le milieu des années 1970.

La plupart des glaciers alpins ne sont pas strictement tempérés mais plutôt polythermiques. Pour la plupart des glaciers (88 %), les températures atmosphériques annuelles moyennes à la ligne d'équilibre sont comprises entre -2°C et -6°C , indiquant des conditions climatiques transitoires. Les glaciers petits et pentus dominent l'échantillon des glaciers alpins actuels, avec des épaisseurs moyennes de quelques dizaines de mètres. Ils réagissent par des changements d'altitude de surface (verticaux) plutôt que par des avancées/retraits prononcés (horizontaux).
Les données pour les Alpes européennes, contenant un total de 5050 corps de glace superficiels éternels, ont été compilées pour le milieu des années 1970. Seuls 1763 de ceux-ci (35 %) ont une taille supérieure à 0.2 km2 et des informations complètes concernant la superficie, la longueur totale et l'altitude maximale et minimale.
Haeberli & Hoelzle 1995 - A
Alpes :
Le volume total estimé des glaciers des Alpes européennes était d'environ 130 km3 pour le milieu des années 1970 ; des balances de masse négatives ont causé des pertes additionnelles d'environ 10 à 20% du volume restant depuis 1980.

Dans les zones d’ablation des glaciers, et surtout au niveau des lits des glaciers de vallée, la baisse des surfaces de glace au cours du 20e siècle excède facilement 100 mètres. Cette perte verticale dans le remplissage des vallées a changé les zones de stress à l’intérieur des versants de la vallée dégarnie.
Cf. Haeberli & Hoelzle 1995, Maisch et al. 1997
Haeberli & al. 1997 - A
Alpes :
Depuis 1850, les glaciers alpins européens ont perdu environ 30 à 40 de leur surface et environ 50 % de leur volume. Au cours de la décennie 1980-1990, les pertes de masses glaciaires ont encore augmenté de 50 % par rapport à la moyenne séculaire du 20e siècle.
  Haerberli & Beniston 1998 - A
Alpes suisses :
Environ 100 glaciers sont susceptibles d’avoir disparu des Alpes suisses depuis qu’ils ont atteint leur extension maximale en 1850. Le pourcentage de retrait est inversement proportionnelle à la surface initiale du glacier. Les glaciers qui avaient des dimensions (surface, longueur et volume) limitées ont perdu proportionnellement plus de glace dans le retrait de leur front que les glaciers de grande dimension. Ainsi, les glaciers de petite taille sont plus sensibles au réchauffement climatique.

En rapport avec le réchauffement de 0.5-0.7°C survenu depuis le milieu du 19e siècle, la surface totale englacée des Alpes suisses est passée d'environ 1800 km2 à 1300 km2. 27% de la superficie des glaciers suisses ont donc disparu depuis 1850.

Les glaciers suisses ont perdu en moyenne 490 m de leur extension originale depuis 1850. Les glaciers ont également rétréci de 40 m en moyenne. Le volume total de glace a diminué d’environ un tiers. Entre 1850 et 1973, la ligne d’équilibre des glaciers est remontée d’environ 70 m en altitude (de 2740 à 2810 m).

Les zones les plus impactées se trouvent dans le centre et le Nord de la région du Graubünden, les zones le moins impactées sont situées dans l’Oberland Bernois.
3 périodes importantes dans l'histoire des glaciers ont permis de poser les bases de cette étude : l'extension maximum des glaciers en 1850, la situation actuelle (qui correspond à 1973, année de référence pour l'inventaire des glaciers en Suisse) et une multitude de scénarios de retrait des glaciers pour le 21 e siècle. 2244 unités de glaciers suisses ont été enregistrées dans la base de données CH-INVGLAZ en utilisant une cinquantaine de paramètres qualitatifs et quantitatifs typiques de chaque glacier analysé.
Bader & Kunz 2000d - R: PNR31
Europe :
La plupart des fronts des glaciers de vallées et des petites calottes glaciaires (mais pas toutes) sont entré en retrait généralisé depuis la fin du Petit Age Glaciaire
.
  IPCC 2001 - R
Alpes françaises :
Pour les 4 glaciers (St Sorlin, Gébroulaz, Argentières et Mer de Glace), l'ablation augmente de manière linéaire avec le CPDD (Cumulated Positive Degree-Day), concernant les mesures de balance de masse estivale depuis au moins 1993. Ceci signifie que globalement, la tendance est : plus le CPDD est important et plus l'ablation est importante. La relation entre le CPDD et l'ablation est de nature empirique. Ce n'est pas une relation de causalité, car les résultats des balances énergie-surface sont distincts.


L’ablation estivale est mieux corrélée avec la température dans les zones les plus basses des glaciers, qui sont libres de débris rocheux (où l’influence de l’albédo est moins importante). Pour les quatre glaciers, la sensibilité de l’ablation aux variations de température décroît globalement avec l’élévation. Il semblerait que la dispersion est plus importante dans les zones proches de la ligne d’équilibre, ou les caractéristiques de l’albédo sont très différentes d’une année à l’autre.


La tendance générale est que le bilan de masse hivernal s’accroît fortement avec les précipitations hivernales de la vallée. Une différence importante apparaît entre les précipitations de la vallée et l’accumulation hivernale, surtout dans les zones de haute altitude. Les ratios entre les bilans de masse hivernaux et les précipitations hivernales de vallée sont relativement constants dans le temps à chaque altitude (au dessus de 2400 m) mais montre des contrastes importants d’un site à l’autre en fonction de la topographie du bassin d’englacement.
Depuis 1993, des mesures systématiques des bilans de masse hivernaux et estivaux (respectivement septembre et mai) ont été réalisées sur les glaciers. Dans la zone d'ablation, les bilans de masse hivernaux sont mesurés en forant et en mesurant l'épaisseur de neige au dessus de la glace. Les bilans de masse annuels sont déterminés grâce à des jalons insérés dans la glace. Le bilan de masse estival est la différence entre les deux bilans précédents.

Les bilans de masse estivaux mesurés ont été comparés aux CPDD calculés à partir des données météorologiques de vallée. Le CPDD est la température cumulée supérieure à 0°C obtenue grâce aux mesures de vallée en appliquant un taux fixe (gradient altitudinal de température) de 6°C par km.

Les données de bilans de masse hivernaux ont été confrontées aux précipitations hivernales observées en vallée sur les mêmes intervalles de temps. Seules les précipitations tombées lors de températures inférieures à 0°C (à l'altitude du site d'observation) ont été prises en compte. Le ratio entre le bilan de masse hivernal et les précipitations hivernales de vallée, exprimé en fonction de l'altitude, a été calculé pour chaque glacier.
Vincent 2002 - A

Monde :
La perte de masse séculaire des glaciers est un phénomène planétaire depuis 1850. Les résultats de nombreuses études confirment tous l’amplitude (quelques décimètres par an) qui caractérise la perte annuelle d’épaisseur des glaciers au cours des dernières décennies. Les grands glaciers ont subis le plus grand changement de longueur absolue depuis 1894. Les glaciers longs (>10 km) ont vu leur front reculer continuellement ou rester stationnaires sauf en Islande de l’Ouest. Les glaciers dont la longueur est comprise entre 2 et 10 km ont montré des réactions décennales évidentes. Les périodes d’avancée dans les années 1970-1980s ont été observés dans les Alpes et dans d’autres massifs. Les glaciers des côtes norvégiennes et islandaises ont continué à avancer dans les années 1990s (tout comme les glaciers néo-zélandais). Ces avancés glaciaires sont en opposition avec les reculs glaciaires des Alpes européennes, des Rocheuses ou encore la Cordillère Centrale. Le signal mondial de réponse des glaciers aux changements climatiques semble être plus ou moins homogène seulement à des échelles multi décennales ou séculaires.

En moyenne, avec les échantillons mondiaux, les glaciers les plus gros ont perdu environ -0.25 m/an, une valeur qui est identique à la valeur calculée pour les Alpes suisses. Le taux reconstruit des masses séculaires diffèrent fortement entre les glaciers de type maritime/humide comme ceux de Scandinavie occidentale et les types continental/sec comme ceux de l'Altaï.


La sensibilité des glaciers de type maritime en terme de tendances séculaires est plus importante que pour ceux de type continental.

Suisse:

Les glaciers suisses montrent les résultats suivants:
• classe 1: un retrait constant depuis le début des mesures;
• classe 2: fluctuations importantes avec des amplitudes importantes et jusqu'à 3 avances et retraites depuis 1880;
• classe 3: fluctuations et magnitudes modérées mais avec des variabilités importantes et des réactions propres à chaque site;
• classe 4: fluctuations faibles avec des amplitudes limitées mais un recul généralisé clair;
• classe 5: très forte variabilité et amplitude modérée à importante.

Mesures directes du bilan de masse moyen (mis en perspective avec les changements de longueur des glaciers pour des intervalles de temps = temps de réponse des glaciers) :
- Glacier du Rhône (1881-1987) : - 0.25 m/an (-0.28 m/an)
- Glacier de Gries (1962-1996) : - 0.27
m/an (-0.22 m/an).
- Glacier de Silvretta (1960-1996) : - 0.05 m/an (0.02 m/an)
- Glacier de Grosser Aletsch (1920-1996) : -0.22 /an (-0.22 m/an)

La perte de masse moyenne des glaciers longs et plats ont dépassé celle des petits glaciers : les valeurs typiques sont centrées autour de
- 0.25 m/an pour les grands glaciers
- 0.11 m/an pour les plus petits.

La comparaison de l'évolution des glaciers est basée sur 68 glaciers des Alpes suisses et 90 glaciers sélectionnés dans le monde. Les glaciers suisses, avec leur longueur et leur pente moyenne, ont été divisés en 5 classes :
• Classe 1 (les glaciers de vallée longs et plats, échantillon : 4 glaces) : des glaciers plus long que 10 km avec une pente moyenne inférieure à 15° ;
• Classe 2 (glaciers de vallées intermédiaire et de montagne, échantillon : 11 glaciers) : des glaciers avec une longueur entre 5 et 10 km et une pente moyenne entre 10 et 25° ;
• Classe 3 (glaciers de montagne escarpés, échantillon : 19 glaciers) : des glaciers avec une longueur entre 1 et 5 km avec une pente moyenne entre 15 et 25° ;
• Classe 4 (glaciers de montagne plats, échantillon : 14 glaciers) : des glaciers avec une longueur entre 1 et 10 km avec une pente inférieur à 15° ;
• Classe 5 (glaciers très petits et escarpés, échantillon : 20 glaciers) : des glaciers avec une longueur inférieure à 1 km avec une pente moyenne supérieure à 25°
Hoelzle & al. 2003 - A
Glacier du Belvédère (Mont Rose, Alpes italiennes) :
Entre le milieu des années 1980 et 2001, aucune situation inhabituelle n'a été observée au Glacier du Belvédère. Au cours de l'été 2001 cependant, d'importantes crevasses à la surface du glacier, une augmentation marquée de son épaisseur, des étendues d'eau sale entre le glacier et ses moraines latérales et une activité accrue des chutes de pierres et de glace aux marges du glacier ont été observées. Ces processus ont été interprétés comme les indicateurs d'une crue du glacier et les autorités locales ont été informées (Haeberli et al., 2002).

Au milieu des années 1980 et au cours de la période 1995-1999, les vitesses moyennes de surface de la partie inférieure du glacier étaient de l'ordre de 40-45 m a-1 tout au plus, et 35 m a-1, respectivement (VAW, 1985; Kääb et al., 2003a; Mazza, 2003). En 1999-2001, des vitesses moyennes jusqu'à 110 m a-1 et jusqu'à 200 m a-1 à l'automne 2001 ont été observées par photogrammétrie. Les mesures terrestres et photogrammétriques de l'été 2002 ont enregistré des vitesses jusqu'à 80 m a-1.
  Kääb & al 2004 - P
Alpes suisses :
L'analyse des changements affectant les glaciers des Alpes suisses révèle les éléments suivants :
• La perte relative de surface des glaciers entre 1973 et 1998/99 est de 18 % +/-3 % (environ 1/5), avec une perte de volume correspondante évaluée à 1/4 (pour tous les glaciers).
• Le changement relatif de surface entre 1985 et 1992 est semblable à la période 1992-1998/99, par rapport à la taille des glaciers en 1973 (environ - 10 % pour chaque période). Les changements de taille des glaciers ont été faibles jusqu'à 1985 (- 1 %).
• La moyenne décennale de perte relative de surface de 1985 à 1998/99 est environ sept fois plus importante que de 1850 à 1973 (les échantillons ne sont pas exactement identiques).
• Les Glaciers inférieurs à 1 km2 contribuent à environ 40 % de la perte totale bien qu'ils ne représentent que 15 % de la superficie.
• Les changements relatifs de taille des glaciers sont fortement dépendants de leur taille (dispersion croissante vers les glaciers plus petits) mais aucune autre corrélation n'a été trouvée pour les autres paramètres examinés. Seul un grand nombre de glaciers de toutes les classes de taille donnerait une évaluation représentative des changements en cours.
• Les principales causes de changement de surface des glaciers de vallée et de montagne sont : la séparation d'affluents autrefois connectés, l'apparition d'affleurements rocheux et la fonte le long du périmètre.
• Le rétrécissement des petits glaciers (« glacieretes ») est augmenté par leur désintégration, la fonte étant encore plus rapide pour les plus petites entités.
• En moyenne, la fourchette d'altitudes des glaciers s'est abaissée de 97 m entre 1973 et 1998.

Ces observations peuvent être interprétées comme suit :
• La réduction de 20 % de la taille des glaciers depuis 1985 est déjà dans la fourchette des - 30 % attendus d'ici 2025 d'après de précédentes études (Haeberli et al., 2002).
• Le changement est beaucoup plus rapide que celui tiré des enregistrements historiques. Les petits glaciers qui ne sont pas sous surveillance contribuent particulièrement à la perte de surface.
• Les caractéristiques de retrait des glaciers étant fortement variables (souvent associées à des changements arbitraires de leur géométrie), elles rendent les modélisations numériques du comportement futur des glaciers discutables, au moins pour la majorité des glaciers.
• Bien que les changements d'altitude de surface des glaciers ne puissent être mesurés avec TM, les changements observés de leur géométrie indiquent une forte perte de masse depuis 1985 plutôt qu'une réponse dynamique à un climat modifié.
• On peut s'attendre à un retrait glaciaire supplémentaire à l'avenir, la probable réaction dynamique des glaciers à la décennie chaude de 1990 étant toujours à venir.
Le nouvel inventaire des glaciers suisses 2000 (SGI 2000) met en évidence les possibilités et les limites d'un inventaire de glaciers à partir de données satellites utilisant la technologie SIG (Système d'Information Géographique) en combinaison avec un modèle d'élévation numérique (DEM).

Les données de Landsat 5 TM de 1998 et 1999 ont été utilisées pour le SGI 2000. Le grand secteur couvert par une seule scène TM ( 185 km de côté) combiné à la haute résolution spatiale ( 30 m sur 30 m par pixel) est adapté à la surveillance des glaciers.

Pour faciliter le traitement SIG, les inventaires de glaciers de 1973 et 1850 ont été numérisés. Les contours de 1973 ont également été utilisés pour définir les bassins glaciaires et les confronter avec les surfaces des glaciers dérivées de TM. Les paramètres 3D des glaciers ont été obtenus par fusion des contours des glaciers avec un DEM.

Le DEM est essentiel pour toutes les opérations de prétraitement (par exemple l'orthorectification d'images satellites, la modélisation numérique de terrain) de même que pour le post-traitement (obtention des paramètres 3D, visualisation des changements des glaciers).

Le SIG est utilisé comme l'outil central pour le traitement des données et l'intégration de divers formats de données (vecteur, raster, image), à savoir : (1) la numérisation des contours des glaciers, des lignes de flux centrales et des bassins glaciaires, (2) la conversion raster-vecteur des cartes de glaciers dérivés TM, (3) le calcul des paramètres 3D à partir du DEM et le stockage dans les tables d'attribut correspondantes, (4) les représentations visuelles en 2D et 3D des changements des glaciers.
Paul 2004 - T

Alpes suisses, françaises et autrichiennes:
Taux moyen de retrait entre 1953 et 1999 :
• 2: -0.32 m équivalent.eau. an-1
• 3: -0.45 m équivalent.eau. an-1
• 4: -0.33 m équivalent.eau. an-1
• 5: -0.62 m équivalent.eau. an-1

Les séries cumulées de balances de masse montrent une réaction commune des glaciers 1, 3, 4 et 5. Les fluctuations de balance de masse du glacier d'Aletsch montrent quelques différences, surtout entre 1957 et 1980. Ceci est peut être du au différences dans les méthodes utilisées pour obtenir les données;

La balance de masse estivale représente 76 % de la balance de masse annuelle pour le glacier 5 (contre 30 % pour la balance de masse hivernale).
La balance de masse estivale du glacier 1 représente 68 % de la balance de masse annuelle (contre 42 % pour la balance de masse hivernale).

La balance de masse estivale représente donc la plus grande contribution à la balance de masse annuelle. La comparaison des déviations standard de chaque balance de masse donne la même conclusion et montre également que la contribution de la balance de masse hivernale est plus importante pour le glacier 1 que pour le glacier 5. Ceci est consistent avec le fait que les observations du glacier 1 sont prises dans la zone d'accumulation seulement et la diminution de la variabilité de la balance de masse avec l'altitude.

Le cumul des balances de masse hivernales pour la période 1954-1981 offrent de très larges différences entre le glacier 1 et le glacier 5. La balance de masse hivernale du glacier 1 n'affiche aucune tendance alors que celle du glacier 5 offre une tendance positive marquée pour les 20 dernières années (augmentation moyenne de 30 cm équivalent.eau/an), en opposition totale avec la tendance de la balance de masse.

Le taux d'ablation moyen du glacier 5 augmenté significativement entre 1954-1981 et 1982-2002, en prenant en compte à la fois les périodes d'ablation de neige et de glace (0.5 cm équivalent.eau/jour pour la neige et 0.3 cm équivalent.eau/jour pour la glace). La période d'ablation de la neige a diminué de 4 jours et la période d'ablation de la glace a augmenté de 27 à 43 jours. L'augmentation de l'ablation nivale est très similaire pour le glacier 1.

Pour le glacier 5, entre 1954-1981 et 1982-2002, les variations d'énergie calculées sont de 20 W/m-2 pour la neige et de 11 W/m-2 pour la glace. La température de l'air, qui a augmenté pendant le même intervalle de temps explique la plus grande part de cette augmentation de l'ablation.

1 : Glacier de Claridenfirn
2 : Aletsch
3 : Hintereisferner
4 : St Sorlin
5 : Sarennes


Les variations du bilan de masse ont été obtenues grâce à des jalons insérés dans la glace dans la zone d'ablation et à des forages dans la zone d'accumulation. Les bilans de masse cumulée annuels totaux des glaciers de Sarennes et St Sorlin ont été extrapolés, en utilisant de vieilles cartes topographiques et des mesures géodésiques récentes, afin de couvrir la totalité du 20 e siècle. Pour le glacier d'Aletsch, les données remontent à 1923 et ont été obtenues grâce à une méthode indirecte utilisant des données hydrologiques (mesures des flux d'eau et données de précipitations).

Le taux moyen de diminution de la période 1953- 1999 a été ajusté, c'est-à-dire que le bilan de masse de chaque glacier a été réduit en soustrayant aux valeurs annuelles (bilan de masse cumulée centré) le bilan de masse moyen de chaque glacier pour la période 1953-1999.

Pour les observations séparées des bilans de masse hivernaux et estivaux, les mesures d'un jalon seulement ont été sélectionnées (à 2900 m d'altitude) : le jalon le plus haut du glacier 1 (zone d'accumulation) et un jalon situé au milieu du glacier 5, représentatif du bilan de masse de l'ensemble du glacier. Enfin, en utilisant la chaleur latente de fusion, les taux d'ablation de la glace et de la neige ont été convertis en énergie, en considérant que l'ablation n'est due qu'à la fonte.
Vincent & al. 2004 - A
Massif du Mont Blanc :
Alors qu'on pourrait s'attendre à un décalage de la saison d'accumulation en automne dans un contexte de réchauffement, il y a au contraire une avancée de cette saison d'environ une demi journée par an au glacier de Saint Sorlin. Pourtant les moyennes annuelles ont montrées que les températures ont eu tendance à augmenter et les précipitations à baisser. La période d'ablation a par ailleurs commencée de plus en plus tôt -augmentation de la période d'ablation de 0.7 jours/an sur la période 1981-2004.


Pour le glacier d'Argentières, la date d'ablation a avancé de 0.4 jours/an, la date de la saison d'accumulation a avancé de 0.5 jours/an ; les données n'ont pas pu être traitées de la même manière que pour le glacier de Saint Sorlin et les résultats sont donc à pondérer.

Mesures directes et observations de terrain. Détermination du bilan de masse annuel au moyen de la méthode glaciologique. Détermination du bilan de masse moyen sur plusieurs années au moyen de la méthode volumétrique.

Gerbaux 2005 - T
Alpes :
La vague de chaleur de l’été 2003 a battu des records de fonte des glaciers avec une perte de masse correspondant à une perte de -2.5m d’équivalent eau, ce qui est huit fois supérieur à la moyenne annuelle pour la période 1960-2000 (Hoelzle & al. 2003).

Sous des conditions climatiques extrêmes, les glaciers peuvent perdre plus de masse dans leur zone d’accumulation que dans leur zone d’ablation (souvent à l’ombre), inversant ainsi le profil de masse habituellement rencontré. Cette caractéristique doit être prise en compte si les interprétations des mesures d’ablation, ou des modèles simples degré/jour sont utilisés pour calculer la fonte d’un glacier.

Plusieurs études de terrain (Greuell & al. 1997, Strasser & al. 2004, Oerlemans 2000) ont confirmé que les radiations directes sont la source d'énergie la plus importante intervenant dans la fonte des glaciers, dans le contexte topographique accidenté des Alpes.
  Paul & al. 2005 - P
Alpes suisses :
La limite au-dessous de laquelle la fonte des glaces domine est montée à des altitudes jamais observées jusqu'alors, plus de 3500 m. Il s'ensuivit un grossissement du débit des ruisseaux glaciaires, et les bassins d'accumulation en aval des sites englacés se sont rapidement remplis.


La perte totale de volume des glaciers des Alpes a été estimée en 2003 à atteindre 5 à 10 % du volume des glaciers en 2002. La diminution d'épaisseur des glaciers a été si forte que la longueur de ces derniers ne peut plus s'adapter à un apport horizontal de glace. L'affaissement et l'effondrement des langues de glaciers, au lieu d'un lent recul, est un processus toujours plus fréquent.

 

ProClim 2005 - R
Massif du Mont Blanc / Alpes Suisses :
En 2006, le front de la Mer de Glace se situe ainsi à près de 2,3 km en amont de son extension maximale au PAG. Et alors que de nombreux petits glaciers ont déjà disparu ou sont en train de disparaître, une canicule comme celle de l'été 2003 a engendré la fusion de plus de 5 % du volume total des glaciers de la Suisse...

Alpes franco-italiennes :
Formation de lacs supraglaciaires et juxtaglaciaires, comme le lac de Rochemelon (Haute-Maurienne) ou le Lago Effimero sur le glacier du Belvedere (Piémont), d'un volume de 3 Mm3 en 2002 et dont la vidange brutale aurait menacé le village de Macugnaga.

 

Deline 2006 - P
Alpes italiennes :
La face Est du Mont Rose est l'un des flancs les plus élevés des Alpes (2200-4500 m d'altitude). De très vastes parties de cette face sont couvertes par des glaciers suspendus et des névés. Depuis 1850, le front des glaciers suspendus et les névés ont reculé légèrement. Au cours des dernières décennies, la couche de glace de la face Est du Monte Rosa a subie une perte de l’épaisseur et de l’extension accélérée et importante. La reconstruction de la retraite du front montre une retraite continue des glaciers suspendus depuis la fin de Petit Age de Glace. A l’inverse des retraites importantes de nombreux glaciers de vallée depuis 1850, le changement pour les glaciers suspendus n’ont pas connu de grandes différences entre 1980 et aujourd’hui. La reconstruction du retrait glaciaire basé sur la première approche montre une retraite continue des glaciers suspendus et des névés depuis la fin du LIA.

Au contraire du retrait très marqué des glaciers de vallée depuis 1850, le changement dans les glaciers suspendus de la face Est du Mont Rose n'ont pas été très distinctifs avant les années 1980s. Cependant, au cour des dernières décennies, une perte accélérée de l'étendue de la couverture glaciaire est devenu évidente.

Certains glaciers (ou parties de glaciers) disparaissent en seulement quelques années et ils semblent se désintégrer à cause des pertes de masse. Les résultats de la deuxième approche montre une déglaciation limitée mais progressive de la face Est du Mont Rose depuis 1956 et dans quelques parties de la face, une perte drastique de la surface de la couverture glaciaire pendant les 10-15 dernières années.

L'analyse orthophotographique révèle également une augmentation occasionnelle de l'étendue de certaines névés et de quelques glaciers suspendus.

La combinaison des deux méthodes donne un aperçu du retrait glaciaire et révèle des zones avec les changements les plus prononcés de glaciation.

L’extension glaciaire pour des périodes différentes a été reconstruite avec deux approches qui utilisent des séries de données différentes. Ces deux approches ont été conduites en digitalisant les contours des glaciers pour différentes années depuis le début du 20ième siècle.

Pour la première approche, les extensions des glaciers ont été reconstruites en se basant sur des observations de terrain de l’été 2003 et des photos obliques variées depuis 1885 ainsi qu’une carte topographique historique. La procédure est principalement basée sur la comparaison visuelle entre les différentes photos. La délimitation de l’extension glaciaire entre 1982 et 1999 a été conduite exclusivement à partir de photos obliques. L’extension glaciaire de 2003 a été cartographiée à partir des visites de terrain et des photos obliques.

Pour la seconde approche, des photos aériennes de 1956, 1977, 1988, 1999 et 2001 ont été orthorectifiées et les points de contrôle au sol dérivés des cartes.

Fischer & al. 2006 - A
Alpes :
Dans les 100 dernières années, les glaciers des Alpes ont perdu environ 50% de leur masse glacée à cause du changement de température et des variations dans la distribution des précipitations, avec les conséquences que l'on peut imaginer sur l'écoulement des eaux en été.
  Seiler 2006 - P*
Alpes/ Alpes suisses :
L'extrapolation de données pour les Alpes suisses pour la zone alpine à partir de prélèvements remontants jusqu'à 1975 révèlent une perte généralisée de l'extension glaciaire d'environ 35% entre 1850 et 1975 (-2.8% par décennie) et environ 50% entre 1850 et 2000 (-3.3% par décennie). L'extension spatiale s'est réduite d'environ 22% entre 1975 et 2000 (-8.8% par décennie), principalement après 1985 (-14.5% par décennie) comme l'ont clairement montré les mesures de fluctuations et les relevés satellites. Le déclin des glaciers a surtout été le fait de la désintégration et de la fonte.

Les changements dans les volumes des glaciers sont calculés en multipliant les valeurs représentatives des bilans de masse par la surface moyenne à un temps donné. La moyenne de la balance de masse de 9 glaciers alpins entre 1975 et 2000 était proche de - 0.5m en équivalent.eau (e.e) par an (environ deux fois plus important que le taux reconstitué à partir du cumul des changements de longueur depuis 1850). La balance cumulée de -12 m e.e pour un glacier avec une surface moyenne de 2590 km2 pendant la période 1975-2000 indique une limite inférieure correspondant à une perte de volume de 30 km3. Comme la pente moyenne et la ELA ont augmenté et que la taille des glaciers a diminuée (tout comme l'extension en altitude et les flux de masse), le pourcentage de la perte de volume doit être plus important que les 22% calculés. Basé sur cette hypothèse, le volume de perte estimé (30 km3) correspond à environ 25-30% du volume total de la glace alpine dans les années 1970. Cette estimation montre que les glaciers des Alpes ont perdu en moyenne 1% de leur volume par an depuis 1975. Sur les mêmes bases, le volume total de la glace alpine peut être estimé à environ 105 km3 (± 15) en 1975 et 75 km3 (± 10) au tournant du siècle. Le volume total de glace vers 1850 avec une surface extrapolée de 4475 km2 est d'environ 200 km3 ou plus et est maintenant proche d'un tiers de cette valeur.

La balance de masse moyenne de -2.5 m e.e pendant l'été extrême de 2003, a éliminé environ 8% de la glace restante en seulement une année. L'année suivante, avec une balance de masse de -1m e.e, 3% de perte sont venu s'ajouter pour porter les pertes à environ 10% en seulement deux ans. Des étés extrêmement chauds et secs comme 2003 n'induisent pas seulement des rétroactions positives importantes mais éliminent également des volumes croissant de glace.
Les informations sur les fluctuations des glaciers alpins sont obtenues à partir des inventaires des glaciers et des compilations de données sur les fluctuations historiques. Le fait que le pas de temps des données des inventaires ne soit pas uniforme joue un rôle mineur : l'année 1975 est définie comme le point central de cet intervalle de temps.

Des reconstitutions détaillées de la surface des glaciers aux alentours de 1850 (la dernière phase d'avancée majeure pour la plupart des glaciers alpins) sont disponibles pour les Alpes suisses et autrichiennes. Les données du dernier inventaire des glaciers, basées sur des images satellite, sont disponibles pour la plupart des Alpes suisses pour la période 1998/99 (qui sera considérée comme l'année 2000 pour des raisons de simplification). La surface totale des glaciers alpins en 1850 et 2000 a été extrapolée à partir des changements de superficie pour chaque classe des glaciers suisses (discrétisés en fonction de leur taille) et appliqué à l'ensemble de l'échantillon des glaciers de la chaîne alpine.
Zemp & al 2006 - A

Alpes italiennes occidentales :
La saison hydrologique 2005-2006 a été à nouveau plus chaude et moins neigeuse que la normale, et donc très défavorables pour les glaciers alpins, comme toutes les saisons l'ont été depuis 2002-2003.

A cause des faibles accumulations hivernales de neige et de la fonte estivale intense, les glaciers ont subi d’énormes pertes de masse partout dans l’arc alpin durant les quatre dernières années. Par exemple, au cours de l’hiver 2005-2006, la balance de masse nette était de -2.1m équivalent eau au glacier de Ciardoney, -1.85m e.a au glacier de Grand Etret (tous deux dans le massif du Grand Paradis, Italie) et -2.2m e.a au glacier de Basodino (canton du Tessin, Suisse).

La comparaison des bilans de masse des glaciers des Alpes du Sud-Ouest montre que le glacier de Ciardoney est celui qui enregistre les pertes les plus importantes, comme conséquence de sa position géographique. Son bilan de masse cumulée a atteint -19.7 m e.e. sur la période 1991-92 / 2005-06, alors que celui du glacier de Basodino a atteint -6.7 m e.e. au cours de la même période (l'accumulation de neige dans les montagnes du Tessin est en général bien plus importante que dans le massif du grand Paradis). Qui plus est, son altitude moins élevée et son exposition plus ensoleillée expliquent les pertes de masse plus importantes que celles mesurées aux glaciers voisins du Grand Etret et de Timorion.
  Cat-Berro & Mercalli 2007 - P
Alpes :
Pour les 9 glaciers alpins considérés, les conditions proches de l'équilibre jusqu'à 1981 ont été suivies par des pertes de masse très fortes et continues, si ce n'est en accélération ( 0.7 m e.e. a-1; tendance à l'augmentation des pertes de masse de 0.03- 0.04 m e.e. a-2). Pendant les 5 premières années du 21e siècle, les pertes de masse annuelles moyennes ont été d'environ 1 m e.e. a- 1. L 'été chaud et sec de 2003 à lui seul a causé une perte moyenne record de 2.45 m e.e., environ 50 % supérieure à la précédente perte record de 1998. Les bilans non-équilibrés continus indiquent un forçage climatique en cours (les supposées rétroactions de l'albédo, les changements d'altitude, la couverture de débris ou le vêlage sec/humide n'affectent pas le bilan de masse pour les glaciers considérés) et les bilans de moins en moins équilibrés reflètent un changement s'accélérant.

Les pertes de masse observées et reconstituées dépendent également de la taille du glacier (Hoelzle et al., 2003), les grands glaciers réduisant leur épaisseur plus rapidement que les petits. Les phénomènes morphologiques de perte de masse (profils de surface longitudinaux plats et profils transversaux concaves, couverture de débris abondante, effondrement au-dessus de chenaux sous-glaciaires, formation de lac) sont maintenant visibles sur de nombreuses langues glaciaires. Avec des pertes d'épaisseur continues de 1 m e.e. a-1 ou même plus, les glaciers avec de longues séries de bilans de masse pourraient disparaître d'ici quelques décennies.
Synthèse bibliographique

Des mesures in situ ininterrompues de bilans de masse depuis 1967 pour neuf glaciers Alpins (Saint-Sorlin et Sarennes, France ; Gries et Silvretta, Suisse; Careser, Italie; Hintereis, Kesselwand, Vernagt et Sonnblick, Autriche) ont été utilisées.
Haeberli & al. 2007 - A
Monde :
Les glaciers de montagne et la couverture neigeuse ont décliné en moyenne dans les deux hémisphères.
  IPCC 2007 - R (SP)
Valais suisse:
Sous l'effet des températures clémentes qui ont régné durant l'hiver début 2007, y compris à haute altitude (jusqu'à 10 degrés parfois à 2800 mètres), l'eau a ruisselé depuis le glacier de Proz, un écoulement accentué encore par les précipitations...
  Le Nouvelliste 2007 - W
Alpes :
L'évolution moyenne du bilan de masse de neuf glaciers alpins entre 1965 et 2005 montre que jusqu'en 1980, les variations annuelles s'équilibraient plus ou moins. Mais depuis le milieu des années 1980, on perçoit nettement une tendance allant dans le sens de pertes continuelles, qui s'accélèrent même. En moyenne, pour toute la surface des glaciers, la perte atteint entre 0,5 et 1 mètre d'équivalent eau par an, et même 2,5 mètres en 2003 en raison de la canicule. Si l'on additionne les pertes des différentes années pour la période allant de 1980 à 2005, on obtient une perte cumulée de près de 20 mètres d'équivalent eau. Le rétrécissement des glaciers observé dans les Alpes coïncide clairement avec la tendance à la hausse des températures moyennes (Zemp et al. 2007).
Glaciers concidérés : Saint Sorlin, Sarennes, Silvretta, Gries, Sonnblickkees, Vernagtferner, Kesselwandferner, Hintereisferner et Careser.
North & al. 2007 - R: OFEV
Alpes :
Observations de terrain
Des résultats spécifiques d'évolution de glaciers en Suisse pour les périodes 1973-1985-2000 ainsi qu'une extrapolation aux Alpes en général ont été réalisés par Paul (2004) et Paul et al. (2004). En Suisse, les glaciers ont perdu environ 18 % de leur superficie de 1985 à 1998/99 (de 1973 à 1985 le changement n'est que de - 1 %). Cela correspond à une perte relative moyenne de surface de 14 % par décennie, ce qui est environ sept fois plus que le taux de perte décennale entre 1850 et 1973 (- 2.2 %). Il y a une perte relative de surface encore plus forte pour les plus petits glaciers, mais les glaciers de moins d'1 km2 pris individuellement ont un comportement très spécifique. Ces petits glaciers représentent la majeure partie (44 %) de la perte totale de surface depuis 1973, bien qu'ils ne correspondaient qu'à 18 % de la superficie totale en 1973.

D'après les bilans de masse de dix glaciers alpins (IUGG 2005), la perte de masse spécifique cumulée moyenne a été d'environ 17 m équivalent eau (e.e.) entre 1981 et 2003, correspondant à environ - 0.8 m e.e. par an. C'est environ trois fois la valeur moyenne (- 0.27 m e.e.) pour le 20e siècle (Haeberli et Hoelzle 1995 ; Hoelzle et al. 2003). Mises à part 3 années (1984, 1995 et 2001) avec de petits gains de masse, toutes les années depuis 1981 présentent des pertes de masse. La tendance linéaire suggère une vitesse croissante de perte de masse des glaciers.


Observations par images satellites
L'analyse récente de données satellites a révélé une forte accélération du retrait des glaciers dans les Alpes depuis 1985, avec un taux décennal moyen de réduction de surface sept fois plus important que pour la période 1850-1973 (Paul et al., 2004). L'analyse des images donne une preuve indirecte que le down-wasting (c'est-à-dire l'amincissement stationnaire) est devenue une source majeure de perte de masse des glaciers alpins au cours des 20 dernières années.


Les indicateurs majeurs de down-wasting qui ont été observés sur les images Landsat sont : l'augmentation des affleurements rocheux, la séparation des affluents, la formation de lacs pro-glaciaires, les changements de géométrie non uniformes, comme par exemple la désintégration et le retrait généralisé. De tels changements peuvent être observés partout dans les Alpes. Cependant, il faut noter que des glaciers présentant peu ou pas de changement peuvent souvent être observés dans la même région qu'un (ou même juste à côté d'un) glacier se désagrégeant. Cette forte variabilité sur de courtes distances n'est pas encore expliquée à l'heure actuelle.

Les trois glaciers (Taelli, Cavagnoli et Caresèr) sont situés à peu près à la même latitude (46.5°N) et montrent clairement la rapidité de la désintégration au cours des 20 dernières années. Alors que le glacier de Taelli s'est déjà désagrégé en plusieurs petits vestiges, celui de Cavagnoli suivra probablement le même schéma à l'avenir. Quant au glacier de Caresèr, un peu plus grand, les secteurs présentant des affleurements rocheux s'étendent rapidement.


Des régions un peu plus grandes, situées dans le massif du Grand Paradis (FR/I), le groupe de Bernina (CH/I) et les Alpes Ötztaler (A/I), ont également été étudiées. Dans les trois régions, plusieurs processus résultant du down-wasting ou du retrait des glaciers sont visibles : formation ou croissance de lacs proglaciaires, nouveaux affleurements rocheux, séparation de langues, fort retrait et désintégration. De nouveau, il est évident que les changements observés ont eu lieu à l'échelle alpine, bien que l'on puisse souvent trouver des glaciers presque inchangés dans la même région.
Observations de terrain
Synthèse bibliographique

Observations par images satellites
Les observations faites par Landsat Thematic Mapper (TM) et les données satellite d'ASTER à travers les Alpes ont été utilisées. Les exemples discutés couvrent diverses régions climatiques et incluent des glaciers de différentes expositions et tailles. Cependant, pour une meilleure visibilité des changements, certains des exemples les plus parlants ont été sélectionnés. En principe, les changements peuvent être observés dans chaque région des Alpes, mais tous ne se produisent pas nécessairement dans une même région.


Dans un contexte topographique de haute montagne, l'orthorectification exacte des données satellites est nécessaire si les contours des glaciers sont combinés avec d'autres sources d'informations géoréférencées (par exemple d'autres satellites ou les contours numérisés d'anciennes surfaces de glaciers). Cela exige un modèle d'élévation numérique à haute résolution (DEM) de précision appropriée ainsi que des cartes topographiques précises pour la collecte de GCP (Paul, 2004).
Paul & al. 2007 - A
Monde/Alpes :
Au cours des cent dernières années, une tendance spectaculaire au retrait des glaciers est visible sur l'ensemble du globe, particulièrement aux basses altitudes et latitudes. Au sein de cette tendance générale, un fort retrait a été observé dans les années 1930 et 1940, suivi par des conditions stables autour des années 1970 et par des taux croissants de perte après le milieu des années 1980. A court terme, certaines régions dévient de cette tendance générale et des ré-avancées intermittentes se sont produites plusieurs fois dans diverses chaînes de montagnes.

Trente glaciers de référence avec des mesures de bilan de masse quasi-continues depuis 1975 montrent une perte de masse annuelle moyenne de 0.58 m équivalent eau au cours de la période 1996-2005, ce qui est plus de deux fois le taux de perte de la période 1986-1995 ( 0.25 m ) et plus de quatre fois le taux de la période 1976-1985 ( 0.14 m ). Ces résultats correspondent bien aux estimations basées sur un échantillon de plus de 300 glaciers, comprenant des séries courtes et discontinues (Kaser et al., 2006).

Dans les Alpes européennes, la perte de surface totale entre 1850 et les années 1970 (les glaciers couvraient alors une surface de 2 909 km2) est évaluée à environ 35 % et presque 50 % entre 1850 et 2000. Les volumes totaux de glace en 1850, dans les années 1970 et en 2000 sont estimés à environ 200 km3, 100 km3 et 75 km3, respectivement (Zemp et al., 2006). Les observations mettent en avant des ré-avancées intermittentes des glaciers dans les années 1890, 1920 et 1970-1980 (Pelfini et Smiraglia, 1988 ; Zemp et al., 2007 ; Patzelt, 1985). Après 1985 une accélération du retrait glaciaire a été observée, culminant avec une perte annuelle de glace de 5-10 % du volume restant au cours de l'année exceptionnellement chaude de 2003 (Zemp et al., 2005). Le réchauffement marqué a fait de la désintégration et de l'amincissement les processus de plus en plus prédominants dans le déclin des glaciers au cours des dernières années (Paul et al., 2004).
Synthèse bibliographique UNEP 2007 - R
Champs de glace du Mont Blanc et du Dôme du Goûter (Alpes françaises) :
Bilans de masse à long terme déduits des flux de glace calculés au Dôme du Goûter
Selon la première méthode, les calculs montrent que le bilan de masse de surface (SMB) nécessaire pour compenser le flux de débit de la section Ouest est de 2.1 m e.e./an en moyenne pour le secteur du bassin de drainage Ouest, ce qui est presque deux fois la valeur calculée pour le secteur du bassin de drainage Est ( 1.1 m e.e./an).

Selon la deuxième méthode, la submersion totale est de 125 900 m3 e.e./an pour WD et 57 000 m3 e.e./an pour ED, aboutissant aux taux moyens respectifs de 2.7 et 1.2 m e.e./an. Ces résultats sont en accord avec les résultats obtenus à partir des coupes de flux de glace.

Bilans de masse de surface à court terme au Dôme du Goûter
Bien que l'accumulation totale varie d'année en année, la distribution spatiale varie peu. L'accumulation moyenne au cours des 4 ans est en accord avec les taux de submersion. Au final, l'accumulation moyenne au cours des 4 années est de 2.21 m e.e./an, très proche de la vitesse de submersion moyenne ( 2.16 m e.e./an) sur le secteur.

La cohérence entre la vitesse de submersion moyenne et l'accumulation observée moyennée sur 4 ans ne prouve pas que le Dôme du Goûter soit à un stade stationnaire, l'accumulation moyenne ne prenant en compte que 4 ans d'observations. Cependant, cette analyse montre que le régime d'accumulation neigeuse se maintient d'année en année et qu'il est semblable au régime de bilan de masse à long terme.

Corrélation entre le bilan de masse de surface et les précipitations de vallée
Une relation directe entre l'accumulation et les précipitations de vallée révèle un coefficient de corrélation de 0.73 pour une régression linéaire et de 0.76 pour une loi de régression énergétique . Comme première approximation, on peut supposer que l'accumulation totale sur l'ensemble du Dôme du Goûter est grossièrement reliée aux précipitations totales à Chamonix et que la variabilité de l'accumulation est semblable à la variabilité des précipitations annuelles.

Étant donné que (1) le taux d'accumulation à long terme, calculé à partir des flux de glace ou des vitesses de submersion, est très proche du taux d'accumulation moyen observé, (2) qu'il y a une bonne cohérence entre l'évolution de l'accumulation et celle des précipitations de vallée et (3) que les taux moyens de précipitation de la vallée pour 1993-1995 et 1997-1999 sont proches du taux moyen de précipitation du 20e siècle, on peut conclure que le SMB au Dôme du Goûter n'a pas changé de manière significative au cours du 20e siècle.

Variations d'épaisseur
Les faibles changements d'épaisseur observés au cours du 20e siècle sont frappants. Pour les deux secteurs, les variations d'épaisseur n'excèdent pas ± 15 m . Les changements moyens sont de + 2.6 m au Dôme du Goûter et de - 0.3 m au Mont Blanc. Etant donné l'intervalle d'incertitude de ± 5 m , on peut en déduire que les changements d'épaisseur ne sont pas significatifs.

Cette étude révèle que les champs de glace de très haute altitude dans le secteur du Mont Blanc n'ont pas été affectés par le réchauffement climatique (+ 1°C dans les Alpes au cours du 20e siècle). Ce changement n'a pas affecté de manière significative le taux de déformation de la glace, sa température étant restée bien en-dessous du point de fusion et le glacier étant resté gelé à son socle.
Les flux de glace ont été calculés à partir de deux sections en utilisant des mesures de l'épaisseur et de la vitesse de la glace de surface. A partir de l'accumulation, la vitesse et des données sur le socle du glacier, deux bassins de drainage ont été délimités. Les flux de glace provenant d'un bassin de drainage occidental (WD) et oriental (ED) ont été calculés. Le glacier est froid et la vitesse de glissement est considérée comme nulle [Paterson, 1994]. Par conséquent, la vitesse horizontale moyenne de la glace est obtenue à partir de la formulation analytique proposée par Lliboutry [1981].

Le bilan de masse de surface moyen (SMB) peut également être déterminé en utilisant les données de vitesse verticale. Les vitesses de submersion ont été obtenues à partir d'observations de jalons répétées entre 1993 et 2004. Ces valeurs ont été intégrées pour les secteurs de bassin de drainage en utilisant l'interpolation krigging pour obtenir le flux de glace submergeant total.

Les mesures d'accumulation de neige ne sont pas disponibles pour chaque site et pour chaque année. Toutefois, elles sont disponibles pour la partie occidentale du Col du Dôme pour les années 1993-1994,1994-1995, 1997-1998 et 1998- 1999. A partir de bilans de masse observés, les accumulations moyennes dans ce secteur ont été calculées.

La station météorologique la plus proche est Chamonix, à 8 km du Dôme du Goûter, à 1000 m d'altitude. Pour comparer l'accumulation à haute altitude et les précipitations en vallée, un site présentant de nombreuses observations d'accumulation a été choisi ( 130 m au Nord du Col du Dôme). 22 observations sont disponibles pour des périodes de temps de 33 à 221 jours entre 1994 et 2004. Ces observations ont été divisées par le nombre de jours afin d'obtenir l'accumulation quotidienne moyenne.
L'étape suivante consiste à examiner la variabilité des précipitations enregistrées par les stations météorologiques de vallée. Pour cela, les plus longues séries de précipitations des Alpes françaises ont été utilisées (Besse en Oisans et Bourg Saint Maurice, à 30 et 95 km de Chamonix respectivement).

Les variations d'épaisseur ont été déduites en comparant deux modèles numériques d'élévation obtenus à partir de mesures géodésiques récentes et d'une vieille carte du début du 20e siècle. Les mesures au GPS différentiel ont été effectuées en 2005 et ont une précision de quelques centimètres. La vieille carte [Vallot et al., 1948] a été établie en 1905.
Vincent & al. 2007a - A
Col du Dôme (Alpes françaises):
La température à la base du glacier est de -11°C pour les deux forages et les 50 derniers mètres ne présentent pas de changement de température significatif. En revanche, on constate un important réchauffement de la glace dans les 90 premiers mètres entre 1994 et 2005. De plus, le profil des températures en 1994 était déjà loin d'un profil stable, qui aurait présenté un rafraîchissement de la base au sommet, à l'exception des 15 premiers mètres, influencés par les variations saisonnières.
Deux profils de températures de la glace ont été obtenus grâce à des forages profonds réalisés en 1994 et en 2004-2005 au Col du Dôme ( 4250 m , secteur du Mont Blanc). Ces deux forages ont été creusés au même emplacement (à 9 mètres près).
Vincent & al. 2007b - A
Modélisations
Alpes :
La décennie 1980-90, avec un bilan de masse annuel moyen de - 0.65 m e.e. mesuré pour 8 glaciers des Alpes (Caréser, Gries, Hintereis, Kesselwand, Saint Sorlin, Sarennes, Silvretta et Sonnblick ; Haeberli et Müller, 1988 ; Haeberli et Hoelzle, 1993 ; Haeberli, 1994), pourrait avoir provoqué une perte de volume de glace d'environ 20 km3, soit environ 10-20 % du volume total existant vers 1970.

La correction du forçage du bilan de masse pour chacun des 13 glaciers, afin d'adapter les changements de longueur mesurés, donne un bilan de masse moyen de 0.33 +/- 0.09 m a-1. Si la période 1850-1970 est traitée comme une seule période de retrait, en faisant abstraction des 35 années d'état stationnaire des glaciers (1890-1925), la valeur calculée précédemment passe à 0.2- 0.3 m e.e. a-1. L'énergie nécessaire pour faire fondre cette quantité de glace est 2-3 W m-2. Ces valeurs correspondent à peu près à la tendance de réchauffement atmosphérique observée sur le long terme. Il est admis que dans les années 1970 au moins 35 % de la superficie englacée existant vers 1850 avaient disparu. Le changement de volume correspondant est estimé à 45-50 %.


Avec un scénario de - 0.9 m a-1 sur une période de 50 ans, 441 petits glaciers, représentant 25 % des glaciers supérieurs à 0.2 km2 qui existaient au milieu des années 1970, disparaîtraient. Comparé aux conditions du milieu des années 1970, environ 1/3 de la superficie et plus de 1/2 du volume de glace seraient perdus.
Les données pour les Alpes européennes, avec un total de 5050 corps de glace pérennes, ont été compilées pour le milieu des années 1970. Seuls 1763 de ceux-ci (35 %) sont plus grands que 0.2 km2, avec des informations complètes concernant la superficie, la longueur totale et l'altitude maximale et minimale. Le paramétrage a été appliqué à cette partie de l'échantillon.

Une première expérience a été menée pour simuler l'extension maximale des glaciers autour de 1850 afin de vérifier l'arrangement proposé (par rapport aux observations de 13 glaciers), et ensuite simuler les changements qui se sont produits depuis. Les résultats montrent que les différentes sensibilités de longueur des glaciers à long terme, comme réponse au forçage uniforme du bilan de masse, peuvent être bien reproduites et que le forçage choisi ( -0.25 m a-1) semble sous-estimer légèrement l'évolution réelle.

Dans un deuxième temps, des calculs ont été faits avec un forçage du bilan de masse de - 0.9 m a-1 sur une période de 50 ans en partant des conditions du milieu des années 1970. Cela pourrait correspondre plus ou moins aux conséquences du scénario A de l'IPCC à horizon 2025.
Haeberli & Hoelzle 1995 - A
Alpes :
Sur les pentes protégées des radiations solaires directes, la perte de surface de glacier pourrait permettre la pénétration de températures négatives dans les pergélisols et permettre également la formation de glace dans les parois rocheuses qui étaient originellement couvert par de la glace tempérée. Avec un réchauffement atmosphérique continu ou même accéléré, de larges parties des glaciers alpins pourraient disparaître en quelques décennies. Ce phénomène serait sans précédent historique et même sans précédent pendant l’Holocène.
Ce processus est illustré par des calculs de modèles de transfert de chaleur transitoire qui inclut des effets de chaleur latente pour l'éperon qui supporte la hutte Konkordia à la confluence des principaux confluents du glacier d'Aletsch.
Haeberli & al. 1997 - A
Europe :
A l’échelle globale, il y a une simulation d’un déclin général de la masse des glaciers de vallée, indiquant que les effets de températures plus élevées sont généralement plus significative que les effets de l’accumulation hivernales. Des modèles d’étude individualisés sur des glaciers ont montré un retrait généralisé avec le réchauffement global, avec une simulation du retrait des glaciers alpins avec des températures plus élevées et des changements dans les précipitations hivernales.
  IPCC 2001 - R
Alpes françaises :
Selon différents scénarios climatiques, le glacier de Saint Sorlin aura disparu avant la fin du XXIe siècle (disparition en 2092 pour le scénario avec le scénario de réchauffement le moins intensif).
Adaptation du modèle CROCUS pour la modélisation du bilan de masse glaciaire.
Gerbaux 2005 - T
Alpes :
Plusieurs études de terrain (Greuell & al. 1997, Strasser & al. 2004, Oerlemans 2000) ont confirmé que des radiations directes sont la source d'énergie la plus importante dans le processus de fonte des glaciers, dans le contexte topographique des Alpes. La forte fonte observée est également due à la longue période d'ablation (parfois supérieure à 90 jours) et au faible albédo de la glace des glaciers découverts (environ 0.3). L'albédo des glaciers devient la variable la plus sensible en ce qui concerne la fonte des glaciers. Cependant, l'albédo des glaciers montre une forte variabilité temporelle (par exemple le retrait de la limite des neiges) et spatiale (par exemple en cas d'une couverture de débris). Un albédo constant voire même décroissant avec l'altitude et des valeurs bien plus faibles dans la zone d'ablation que celles qui sont généralement utilisées (0.15 au lieu de 0.35).

Le bilan de masse modélisé montre un régime de distribution qui est gouverné par les radiations solaires potentielles, une perte de masse augmentant avec l'altitude en utilisant l'albédo de 2003, et une perte de masse trois fois plus élevée pour les conditions météorologiques de 2002/03 par rapport aux moyennes climatiques. Les radiations solaires potentielles déterminent la distribution du bilan de masse en cas de faible albédo et de longues périodes de fonte.
Dans cette étude, les auteurs ont comparé les valeurs de l'albédo multi spectral dérivé grâce au Landsat Thematic Mapper TM de plusieurs glaciers et pour 3 périodes distinctes (1985, 1998 et 2003). Ils ont également évalué l'influence de l'albédo sur le bilan de masse et la fonte des glaciers grâce à un modèle de distribution des bilans de masse. Les conditions météorologiques du bilan 2002/03 (températures, précipitations et couverture nuageuse), ainsi que les valeurs climatiques moyennes ont été rentrées dans ce modèle.

La fonte des glaciers peut être calculée à partir des modèles dits de distribution de bilans de masse, qui utilisent un modèle digital d'altitude (DEM) pour « distribuer » les variables météorologiques mesurées (par exemple les températures et les précipitations) en fonction de la topographie, en appliquant des gradients altitudinaux moyens et des modélisations de DEM pour les données d'entrée des radiations solaires (Arnold & al., 1996, Brock & al., 2000, Klok & Oerlemans, 2002).
Paul & al. 2005 - P
Greater Alpine Region:
Il a été montré que les taux actuels de perte des glaciers excèdent largement les changements historiques et que la déglaciation de chaînes de montagnes entières doit être envisagée dans les décennies à venir.
Une suite de modèles de complexité variable a été développée. Un effort particulier a été mené pour le développement de modèles simples mais robustes, qui peuvent être largement utilisés, en particulier avec les séries climatiques compilées dans ALP-IMP.
ALP-IMP 2006 - R
Alpes :
La sensibilité de la ligne d’équilibre des glaciers aux températures est entre 60 et 120m/°C selon les différents auteurs (Green et al. 1999; Maish 2000; Vincent 2002).

Six et al. (2002) ont proposé que la balance de masse des glaciers alpins pourrait être négativement corrélée aux oscillations de l’indice de NAO, comme Beniston et al. (1995) l’ont proposé pour des périodes avec des températures chaudes et peu de précipitations.
  Bravard 2006 - P
Alpes suisses / Alpes :
Le scénario de « fonte accélérée » réduirait de manière drastique les surfaces des glaciers alpins pendant ce siècle. Le scénario de « fonte extrême » pourrait causer la perte de la plupart des glaciers actuels des Alpes en quelques dizaines d’années, car de nombreuses parties des glaciers sont localisées en dessous de 3000 m. Ce scénario doit être considéré comme le plus extrême mais reste réaliste.

A cause du réchauffement important des deux dernières décennies, plus d’un tiers de la réduction de la surface des glaciers a déjà pris place. Une augmentation des températures moyennes de 5°C réduirait la couverture glaciaire par plus de 90 %, comparée à la période de référence 1971-1990. Des changements de précipitations de plus ou moins 20 % pourrait modifier ces estimations.

Beaucoup de massifs à l’intérieur des Alpes deviendraient libre de glace avec de telles conditions, et seulement quelques petits morceaux de glaciers persisteraient dans quelques régions où les pics sont les plus élevés.
La première méthode est purement empirique et relie les changements documentés de l'hypsographie des glaciers (taux d'évolution de surface par tranches d'altitude) à des scénarios de retrait glaciaire allant de « perte soutenue » (diminution de surface sur la période 1850-1975), « perte accélérée » (ablation sur la période 1975-2000), « perte sévère » (période 1985-2000) et « perte extrême » (doublement du taux d'ablation pour la période 1985-2000). Ces scénarios couvrent l'éventail des taux de retrait des glaciers documentés et sont reliés au réchauffement d'environ 1°C que les Alpes ont connu au cours du 20 e siècle.

La seconde méthode consiste en un modèle de distribution statistique des altitudes de la ligne d'équilibre (ELA) qui utilise une relation empirique entre les températures de l'air pour les 6 mois d'été et les précipitations annuelles à l'état stationnaire ELA (ELA0). La relation est obtenue à partir des données de long terme de bilans de masse de 14 glaciers alpins en combinaison avec les précipitations et températures quadrillées (interpolation à partir de 12 stations météorologiques de haute altitude) pour la période 1971-1990 et un DTM avec des mailles de 100 m de côté.
Zemp & al 2006 - A
Alpes :
Les meilleures estimations des volumes totaux et des changements de volume (cf. Haeberli et al., 2004; Paul et al., 2004; Zemp et al., 2006) montrent que les glaciers alpins ont perdu environ la moitié de leur volume total (environ 0.5 % a-1) entre 1850 et 1975, 25 % (1 % a-1) de la quantité restante entre 1975 et 2000 et 10-15 % supplémentaires (2-3 % a-1) au cours des 5 premières années du 21e siècle.
La dernière estimation a été obtenue à partir de la valeur moyenne des observations de bilans de masse de neuf glaciers alpins en combinaison avec les données satellite de 1998/99 (Paul, 2004) et un modèle simple de calcul du volume total des glaciers à partir de leur épaisseur moyenne (Maisch et al., 2000).
Haeberli & al. 2007 - A
Alpes :
Dans les chaînes de montagne de basse latitude comme les Alpes européennes ou les Alpes du Sud néo-zélandaises, où les glaciers sont typiquement de taille moyenne et situés dans des montagnes escarpées, les glaciers connaitront des changements rapides en réponse au climat modifié. Une étude de modélisation a montré que les Alpes européennes perdraient environ 80 % de leur couverture glaciaire si les températures atmosphériques estivales augmentaient de 3°C , et qu'une augmentation des précipitations de 25 % pour chaque 1°C serait nécessaire pour compenser les pertes (Zemp et al., 2006).
Synthèse bibliographique UNEP 2007 - R
Col du Dôme (Alpes françaises) :
Les simulations numériques montrent que les températures reconstruites pour 2005 ne peuvent pas correspondre aux températures observées si la chaleur latente résultant de la re-congélation de l'eau de fonte de surface est ignorée. Une simple formulation de flux de chaleur latente a été incluse en utilisant un facteur degré/jours. Ce facteur a été calibré à 1 ± 0.3 mm/°C/jour à partir d'observations. On peut en conclure que le flux de chaleur latent venant de l'eau de fonte joue un rôle significatif.

Entre le début du 20e siècle et 1940, les températures de la glace étaient très proches d'un profil stable. Au cours des années 1940, les températures de la glace ont augmenté pour atteindre en 1950 des valeurs semblables à celles obtenues au début des années 1990. En 1980 le profil était très proche d'un état stable, avant l'important réchauffement des dernières décennies. Ce résultat est en accord avec les observations au Col Gnifetti (Mont Rose) en 1982 [Haeberli et Funk, 1991 ; Lüthi et Funk, 2001]. Au cours de la période 1982-2005, la température estivale moyenne a augmenté de 1.1°C comparée à la moyenne du 20e siècle. Cela mène à un profil de températures très loin de conditions stables. L'été exceptionnellement chaud de 2003, avec des températures estivales supérieures de 4.4°C à la moyenne du 20e siècle explique seulement une petite partie de ce changement.

Pour les scénarios de réchauffement des températures atmosphériques, un réchauffement modéré de 1°C de la base est prévu pour 2050. L 'augmentation des températures de la glace est comprise entre 0 et 5°C en-dessous de 30 m de profondeur. Pour le scénario le plus chaud, les 30 m de glace supérieurs deviennent tempérés en 2100. De plus, avec la plus haute valeur de flux de chaleur latente pour la re-congélation de l'eau de fonte de surface, le glacier pourrait être entièrement tempéré, à l'exception des 20 mètres les plus profonds.
L'équation de transfert thermique dans un glacier froid de Malvern [1969] et Hutter [1983] a été utilisée. Les températures de la glace et leurs changements sont calculées quotidiennement en utilisant un arrangement de différence finie explicite avec une épaisseur de couche horizontale d'un mètre. L'advection verticale dans la glace est dérivée de la formulation analytique utilisée par Ritz [1987] et Vincent et al. [1997], comprenant le flux horizontal. Les limites des températures de surface ont été obtenues en utilisant des données météorologiques de vallée et un gradient vertical fixe (5.6°C/km). Les températures météorologiques proviennent de la station de Lyon (Météo la France). L'accumulation de surface a été déduite des précipitations à Besse en utilisant un facteur de multiplication de 3. Des modélisations ont ensuite été réalisées avec des données remontant au début du 20e siècle.

Des simulations supplémentaires ont été conduites afin de reconstruire les températures de la glace pour chaque décennie du 20e siècle. Des données homogénéisées de températures [Böhm et al., 2001] depuis 1808 ont été utilisé avec le taux de précipitation moyen de Besse.

Des modélisations numériques de flux de chaleur ont été utilisées afin de simuler les futures températures de la glace pour différents scénarios de températures atmosphériques. Les simulations ont été réalisées à partir du profil de températures de 2005, en utilisant les températures moyennes des 20 dernières années à Lyon et deux augmentations linéaires de température de 1°C et 2°C à horizon 2050, soit 2°C et 4°C à horizon 2100. Le facteur degrés/jours a été déterminé à 0.7 et 1.3 mm/°C/jour.
Vincent & al. 2007b - A
Alpes européennes :
La simulation pour la période de référence 1971-1990 montre que sur l'ensemble des Alpes, la cAA couvre une superficie de 3059 km2. Comme la cAA est simplement le secteur au-dessus de la rcELA0, elle ne distingue pas les surfaces englacées des parois rocheuses. Cela peut être pris en compte dans la cAA modélisée en ajustant la surface des glaciers en fonction de la pente. La cAA corrigée est alors de 1950 km2 et correspond à une proportion de zone d'accumulation à l'état stationnaire (AAR0) égale à 67 % de la surface totale des glaciers alpins mesurée dans les années 1970, qui était de 2909 km2 (Zemp et al., en préparation).

La cAA modélisée correspond en général bien aux zones d'accumulation réelles des glaciers alpins et les secteurs de cAA sont rares dans les régions en réalité dépourvues de glaciers. Une surestimation générale des zones d'accumulation sur les pentes orientées SE-SO et une sous-estimation sur les pentes orientées NE-NO sont toutefois à noter.

Un changement de température de ± 1°C entraîne une déviation moyenne de la rcELA0 de +137/-125 m, comprise entre +112 m (Aoste) et +190 m (Isar), et -44 m (Vorderrhein) et -201 m (Var) respectivement. Un changement des précipitations de ± 25 % entraîne une déviation moyenne de la rcELA0 de -114/+157 m, avec une fourchette semblable à celle de la déviation de 1°C. La MRT-0.6 aboutit à une diminution moyenne de la rcELA0 de 75 m, comprise entre 24 et 131 m, et de 65 m à l'intérieur des limites de l'inventaire des glaciers suisses de 1973. La cAA totale pour la simulation MRT-0.6 s'élève à 4157 km2. MRT+3/P+10 entraîne une hausse moyenne de la rcELA0 de 336 m et la disparition des glaciers dans huit des 28 bassins. La cAA totale correspondante n'est plus que de 812 km2 pour l'ensemble des Alpes. Lorsque l'on ajuste en fonction de la pente, les cAA pour MRT-0.6 et pour MRT+3/P+10 s'élèvent à 2650 km2 et 504 km2 respectivement. Cela correspond à une diminution de la cAA de 26 % entre 1850 et 1971-1990 et une diminution de 74 % de la cAA de 1971-1990.

Les simulations montrent qu'un changement de température de ±1°C serait compensé par une augmentation/diminution de 25 % des précipitations. Cela correspond à un changement absolu moyen d'environ 300 mm sur l'arc alpin (GAR).
Une relation empirique entre les températures des 6 mois d'été et les précipitations annuelles à l'altitude de la ligne d'équilibre à l'état stationnaire (ELA0) a été obtenue à partir de mesures directes de bilans de masse de 14 glaciers alpins au cours de la période 1971-1990. Grâce à l'utilisation de systèmes d'information géographiques (SIG) et d'un modèle d'élévation numérique (DEM : SRTM3), cette relation a été appliquée pour la première fois à une modélisation distribuée de l'altitude climatique régionale de la ligne d'équilibre à l'état stationnaire (rcELA0) et de la zone d'accumulation climatique (cAA) sur l'ensemble des Alpes, à une résolution spatiale d'environ 100 m.

En plus de la simulation pour la période de référence 1971-1990, 6 simulations ont été effectuées afin d'étudier la sensibilité de l'ELA0 aux changements de température et de précipitation. Les températures et/ou les précipitations sont modifiées par une déviation uniforme sur l'ensemble du secteur d'étude. MRT+1 et MRT-1 correspondent à des températures de +/-1°C, MRP+25 et MRP-25 à des précipitations de +/-25 %, MRT-0.6 représente un refroidissement des températures estivales de 0.6°C, ce qui correspond à l'année 1850 (Maisch et al., 2000), et MRT+3/P+10 représente un réchauffement des températures estivales de 3°C associé à une hausse des précipitations de 10 %.
Zemp & al. 2007 - A
Hypothèses
Alpes :
30 à 50% de la masse des glaciers de montagne existants pourrait disparaitre d'ici à 2100 si les scénarios de réchauffement global de l'ordre de 2 à 4°C se produisaient. Avec une remontée en altitude de 200-300 m de la ligne d'équilibre, la réduction de l'épaisseur de glace pourrait atteindre 1 à 2 m par an.
  Maisch 1992 in Bravard 2006 - P
Alpes :
La situation de la glace alpine semble évoluée à un taux élevé et même accéléré qui serait au niveau, voir au dessus de la limite de la variabilité naturelle au cours du haut Holocène (Retraite naturelle maximale des glaciers au cours des 10 000 dernières années). Avec un réchauffement prévu de 4°C, il y aurait une remonté de la ligne d’équilibre des glaciers de 200 à 300 m et une perte annuelle d’épaisseur de 1 à 2 m pour les glaciers tempérés et alpins.
  Haerberli & Beniston 1998 - A
Alpes suisses :
La remonté en altitude de la « ligne d’équilibre » des glaciers de 100m correspond  à un réchauffement de 0.6-0.7°C. Avec une remonté de la limite des neiges de 100 m (correspondant à l’année 2015 avec le scénario A ou à l’année 2025 avec le scénario C du GIEC), un cinquième des glaciers actuels et un quart des surface des glaciers des Alpes suisses disparaîtrait. Avec un scénario de remonté de 200 m, seulement 847 des 1923 glaciers existants persisteraient. Avec un scénario de remonté de 300 m (période 2060-2130), environ les trois quarts des glaciers d’aujourd’hui disparaîtraient.
3 périodes importantes dans l'histoire des glaciers ont permis de poser les bases de cette étude : l'extension maximum des glaciers en 1850, la situation actuelle (qui correspond à 1973, année de référence pour l'inventaire des glaciers en Suisse) et une multitude de scénarios de retrait des glaciers pour le 21 e siècle. 2244 unités de glaciers suisses ont été enregistrées dans la base de données CH-INVGLAZ en utilisant une cinquantaine de paramètres qualitatifs et quantitatifs typiques de chaque glacier analysé.
Bader & Kunz 2000d - R: PNR31
Monde :
Les changements futurs (c'est-à-dire les pertes de masse des glaciers) affecteront en premier les glaciers de type maritime ; les glaciers continentaux (qui sont principalement à des états poly-thermaux ou froids seront affectés après un plus grand délai.
  Hoelzle & al. 2003 - A
Monde :
Un aérosol commun au dessus de nombreuses régions de la planète est le carbone noir. Cette substance absorbe la lumière solaire. Cette matière est ensuite lessivée de l’atmosphère par les précipitations et se dépose, notamment mais pas exclusivement sur les champs de neige et de glace de la planète. Dans ces conditions, l’albédo de surface diminue induisant une plus grande absorption d’énergie solaire par la neige et la glace, et une fonte plus précoce. Il semblerait que l’introduction correcte du paramètre « aérosols » dans les GCM induirait une fonte prématurée de la couverture neigeuse et plus spécialement des glaciers et de la banquise.

Si l’effet des aérosols est intégré de manière satisfaisante dans les modèles climatiques, il pourrait se combiner à l’effet des t