Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Les glaces polaires et cryosphère continentale:
vue de l'espace
A. Kouraev, F. Rémy, E. Berthier
SMF - Journée scientifique 23/03/2011
0.01
0.1
1
10
100
niv
eau
de m
er (
m)
Quels sont les objets d’étude?
0.01 0.1 1 10 100
Surface (mln km 2)
1E-005
0.0001
0.001
0.01
Equ
ival
ent
0.01
0.1
1
10
100
niv
eau
de m
er (
m)
Antarctique (Est)
Antarctique (Ouest)Groenlande
Banquise
Glaciers, petites calottes
0.01 0.1 1 10 100
Surface (mln km 2)
1E-005
0.0001
0.001
0.01
Equ
ival
ent
0.01
0.1
1
10
100
niv
eau
de m
er (
m)
Pergelisol (cont)
Pergelisol (discont)
Antarctique (Est)
Antarctique (Ouest)Groenlande
Banquise
Glaciers, petites calottes
0.01 0.1 1 10 100
Surface (mln km 2)
1E-005
0.0001
0.001
0.01
Equ
ival
ent
Pergelisol (discont)
0.01
0.1
1
10
100
niv
eau
de m
er (
m)
Pergelisol (cont)
Pergelisol (discont)
Glace de mer (HN)
Glace de mer (HS )
Antarctique (Est)
Antarctique (Ouest)Groenlande
Banquise
Glaciers, petites calottes
0.01 0.1 1 10 100
Surface (mln km 2)
1E-005
0.0001
0.001
0.01
Equ
ival
ent
Pergelisol (discont)
0.01
0.1
1
10
100
niv
eau
de m
er (
m)
Pergelisol (cont)
Pergelisol (discont)
Glace de mer (HN)
Glace de mer (HS )
Antarctique (Est)
Antarctique (Ouest)Groenlande
Banquise
Glaciers, petites calottes
0.01 0.1 1 10 100
Surface (mln km 2)
1E-005
0.0001
0.001
0.01
Equ
ival
ent
Neige (HS)
Neige (HN)
Pergelisol (discont)
0.01
0.1
1
10
100
niv
eau
de m
er (
m)
Pergelisol (cont)
Pergelisol (discont)
Glace de mer (HN)
Glace de mer (HS )
Antarctique (Est)
Antarctique (Ouest)Groenlande
Banquise
Glaciers, petites calottes
0.01 0.1 1 10 100
Surface (mln km 2)
1E-005
0.0001
0.001
0.01
Equ
ival
ent
Neige (HS)
Neige (HN)
Pergelisol (discont)
Glace de lacs et des rivieres- ?
Est-ce qu’ils changent?
Est-ce important pour (moi)?
Mesures
Incertitudes:
échelle spatiale
répétitivité
Etendue, profondeur, structure, volume, vitesse..
répétitivité
surface vs volume
interprétation
Deux types
Grand mais lent
Petit mais rapide
Calottes polaires
Glaciers
Pergélisol
AntarctiqueVitesse d’écoulement de la glace: systèmes glaciaires côtiers
90% de la glace est évacuée par quelques dizaines de glaciers
Importance de leur suivi
Températures (stations météo)
Variations de volume
ERS (1995-2003) Envisat (2002- 2007)
Pine Island Glacier
ERS 58 km 3/an de perte Envisat 53 km 3/an de perte
Antarctique en general: stable
Groenland
Evolution de la fonte
Groenland: augmentation des zones de fonte
Glaciers
Cumulative specific mass balance (left, m/a water equivalent) and cumulative contribution to sea level rise (right, mm) of 7 large regions. Kaser & al., GRL, 2006
Le glacier du Rhône de 1850 à nos jours(9 km de recul)
1850
Flèches rouges:Position en 1850
1870
Flèches rouges:Position en 1850
1914
1925
1985
2005
1 km1 km1 km1 km1 km1 km1 km1 km1 km
Etonbreen (Austfonna, Svalbard): 1987-1998
Surface changes of
555555555
EtonbreenEtonbreenEtonbreenEtonbreenEtonbreenEtonbreenEtonbreenEtonbreenEtonbreen111111111 222222222
444444444333333333
Basin 03Basin 03Basin 03Basin 03Basin 03Basin 03Basin 03Basin 03Basin 03
1 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-212 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 283 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-294 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 195 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 28
Background image: SPOT4, 28 March 1998
Surface changes of Etonbreen and Basin 03
PeriodChange,
km2Rate,
km2/yr15/04/1987-28/07/1988 -0.75 -0.5828/07/1988-29/07/1991 -3.04 -1.0129/07/1991-19/07/1993 -1.42 -0.7219/07/1993-28/03/1998 -2.25 -0.48
Fonctionnement d’un glacier
Les différentes zones d’un glacier
Glaciers à vidange
Importance d’interprétation correcte
555555555
1 km1 km1 km1 km1 km1 km1 km1 km1 km
EtonbreenEtonbreenEtonbreenEtonbreenEtonbreenEtonbreenEtonbreenEtonbreenEtonbreen111111111 222222222
444444444333333333
Basin 03Basin 03Basin 03Basin 03Basin 03Basin 03Basin 03Basin 03Basin 03
1 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-211 - 1987 April 15-212 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 282 - 1988 July 283 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-293 - 1991 July 18-294 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 194 - 1993 July 195 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 285 - 1998 March 28
Glaciers: recul marqué
Conséquences
Lacs glaciaires: danger de vidange
Eau potable
Bolivie, La Pazavec glaciers: 12 %: 27%sans: déficit de -9 : -25%
Niveau de l ’océan
PergélisolPlusieurs centaines de m de profondeur
Cycle du carbone
Difficile à quantifier par les satellites
Temperature du pergélisol(d’après Merzlotovedeniye, 1981)
satellites
Mission de terrain 2010
Pergélisol: transport
Glace de mer
Neige
Glace de lacs et des rivières
2007: surprenant recul difficilement explicable
Glace de mer: Arctique
Diminution de l’extension de la glace septembre (mesures satellitaires)
Glace de mer: Arctique
Les prévisions les plus pessimistes sont trop
'raisonnables'
Conséquences
100%85%100%
25%
Climat: Mécanisme d’auto-enchaînement = rétroaction positive
Niveau de l ’océan: NON
15% 75%
Glaces
Océan
Transport, navigation
Neige
Etendue, timing - bien dévéloppé
Régime hydrologique, inondationsClimat - albedo, échange sol/atmosphère
Apparition et disparition de la neige (moyenne 1987-2008)
NeigeProfondeur, teneur en eau - beaucoup plus compliqué
Satellite - mesure intégrale. Influence de la taille de grains=> Validation par les mesures de terran
0.7-1.3 mm
2-15 mm
Mission de terrain 2011
2-15 mm
Stratification
Glace de lacs - element dynamique
Conditions de vie pour les mammifieres endemiques
Indicateur du changement climatique
Influence sur la productivité primaire
Champs hydrophysiques et hydrochimiques
Caspian seal (Pusa Caspica)
Ouverture de la route sur glace Ol’khon, 11 Feb, 2004
Touristes sur la glace (lac Baikal)
Navigation, industrie, transport, peche, tourisme
Plateforme petroliere, mer Caspienne
Brise-glace (mer Caspienne)
Glace de lacs et mers interieurs
een
40
80
120
160
200
-Eas
tern
Ara
l - b
lue,
Nor
ther
n A
ral -
red
60
80
100
120
140
160
Nor
ther
n C
aspi
an: W
este
rn -
gre
en, E
aste
rn -
ora
nge
ICE EVENTS DURATION, DAYS
Caspienne
Aral
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
100
120
140
160
180
200
BA
IKA
L (R
ed -
SB
, Gre
en -
MB
, Blu
e -
NB
)
60
80
100
120
140
160
One
ga -
blu
e, L
adog
a P
MW
- r
ed, L
adog
a A
lti -
gre
0
40
Sou
th-
Bonne rélation avec les observations historiques
Extension/création des séries temporelles
Technique multi-satellitaire: timing, éténdueLadoga
Onega
Baikal
Glace de rivieres
Influence de latitude
Novosibirsk reservoir
Tom'
ChulymVakhIrtysh
Kazym
Ice break-up
Ice freeze-up
100
110
120
130
Ice
bre
ak-u
p d
ay
350
360
day
280
ys
Belogorye
Salekhard
Middle Ob'
Novosibirsk
Mais aussi des reservoirs et confluents
Open water period
0 500 1000 1500 2000 2500
Distance, km
(0 - the most northern point)
320
330
340
350
Fre
eze-
up
200
220
240
260
Ope
n w
ater
per
iod,
da
y
Fleuve Ob’ (T/P): dates de fonte et apparition de l a glace, et la durée de la glace
Nizhnee Nizhnee Nizhnee Nizhnee Nizhnee Nizhnee
Anneaux de glace
1999 04 18 2003 04 20 2005 04 24 2008 04 22
2009 04 15
Radius about 2.3 - 2.9 km
Krestovskiy Cape
Nizhnee Izgolovye Cape
Southern Baikal
1500 m1500 m1500 m1500 m1500 m1500 m1500 m1500 m1500 m
1000 m1000 m1000 m1000 m1000 m1000 m1000 m1000 m1000 m
500 m500 m500 m500 m500 m500 m500 m500 m500 m
1000 m1000 m1000 m1000 m1000 m1000 m1000 m1000 m1000 m
500 m500 m500 m500 m500 m500 m500 m500 m500 m
Selenga riverSelenga riverSelenga riverSelenga riverSelenga riverSelenga riverSelenga riverSelenga riverSelenga river
Nizhnee Nizhnee Nizhnee Nizhnee Nizhnee Nizhnee Nizhnee Nizhnee Nizhnee Izgolovye Izgolovye Izgolovye Izgolovye Izgolovye Izgolovye Izgolovye Izgolovye Izgolovye CapeCapeCapeCapeCapeCapeCapeCapeCape
Turka settl.Turka settl.Turka settl.Turka settl.Turka settl.Turka settl.Turka settl.Turka settl.Turka settl.
Krestovskiy CapeKrestovskiy CapeKrestovskiy CapeKrestovskiy CapeKrestovskiy CapeKrestovskiy CapeKrestovskiy CapeKrestovskiy CapeKrestovskiy Cape
AngaraAngaraAngaraAngaraAngaraAngaraAngaraAngaraAngara river river river river river river river river river
Kadilniy CapeKadilniy CapeKadilniy CapeKadilniy CapeKadilniy CapeKadilniy CapeKadilniy CapeKadilniy CapeKadilniy Cape
Ol'khonskiye Vorota Ol'khonskiye Vorota Ol'khonskiye Vorota Ol'khonskiye Vorota Ol'khonskiye Vorota Ol'khonskiye Vorota Ol'khonskiye Vorota Ol'khonskiye Vorota Ol'khonskiye Vorota StraitStraitStraitStraitStraitStraitStraitStraitStrait
2008 04 22
2009 04 24
Radius about 1.9 km
Radius about 2.8 km
Turka region
2009 04 24
2009 04 20 SPOT
Radius about 2.1 km
2009 04 25 ISS
Ce n’est pas de l’eau!
Beaucoup de changements, impact sur le climat et l ’ homme
Continuer les observations, mieux comprendre les pr ocessus
Coopération internationale, multidisciplinaire