Un modèle 3D de 200 000 glaciers devrait permettre de tracer leur avenir jusqu’en 2300
Un projet de recherche de la VUB vise à modéliser en 3D les plus de 200 000 glaciers du monde entier. Avec son projet financé par le FWO (fonds pour la recherche scientifique) à hauteur de près d’un million d’euros, le futur chercheur de la VUB et glaciologue ? Harry Zekollari espère enregistrer et pouvoir prédire non seulement la dynamique des glaciers (leur écoulement), mais aussi leur évolution dans le contexte du changement climatique. M. Zekollari travaille actuellement à l’École polytechnique fédérale de Zurich, mais à partir du début du mois d’octobre, il entamera un mandat à la VUB dans le cadre du projet. Ses modèles prédictifs esquisseront l’évolution des glaciers jusqu’en 2300 et l’impact que celle-ci aura sur l’élévation du niveau de la mer.
À l’heure actuelle, cette hausse de la surface des océans atteint le rythme d’environ 4 millimètres par an. La fonte des glaciers est responsable de 25 à 30 % de cette montée annuelle des eaux, soit environ 1 mm. Chaque millimètre de hausse correspond à la fonte d’une masse de glace de 300 milliards de tonnes, soit l’équivalent de 100 millions de piscines olympiques. « Si tous les glaciers fondaient, le niveau de la mer s’élèverait de 30 à 40 centimètres », explique le chercheur. « C’est relativement peu par rapport à l’impact qu’aurait la fonte de la calotte glaciaire du Groenland, qui pourrait faire monter les eaux de 7 mètres, ou de celle de l’Antarctique, qui pourrait provoquer une hausse de plus de 50 mètres. Leur importance est toutefois loin d’être à négliger : les glaciers sont beaucoup plus sensibles au climat que les calottes polaires. Ils réagissent beaucoup plus rapidement au réchauffement climatique et seront donc les premiers à fondre. Par conséquent, ils sont également importants pour des pays comme la Belgique, qui, à première vue, ne semble pas devoir s’en inquiéter. Les installations portuaires telles que celles de Zeebrugge et d’Anvers, ainsi que notre littoral, feront donc certainement face à relativement court terme aux conséquences de cette montée des eaux. Nous devons réagir dès à présent. »
Un modèle de très nombreux glaciers existe déjà en 2D, qui se concentre sur leur ligne d’écoulement. Cependant, la géométrie des glaciers est beaucoup plus complexe. Pour les décrire, il faut se baser sur leur bilan de masse et leur dynamique. « Le bilan de masse quantifie le gain de masse ou la fonte du glacier », explique le scientifique. « Chaque année, un glacier grandit en hiver en raison de l’accumulation de neige et fond en été suite à l’augmentation des températures. Le bilan de masse représente la différence entre les deux phénomènes. Les facteurs précipitations et températures, qui déterminent le bilan de masse, dépendent du climat. »
Les modèles 2D existants ne donnent pas une aussi bonne représentation de la dynamique des glaciers, de leur écoulement, qui peut parfois être impressionnante. « Certains glaciers se déplacent de plusieurs centaines de mètres par an », indique M. Zekollari. « Dans ce cas, c’est la gravité qui joue. Nos modèles 3D nous permettront de mieux simuler tous ces processus. En outre, ils nous permettront de reproduire le déroulement des événements qui ont eu lieu par le passé et la situation actuelle et nous aideront à calibrer nos modèles. »
Bien qu’il existe des milliers de glaciers, l’impact sur le niveau de la mer est en grande partie à imputer au fonctionnement d’à peine 300 à 400 grands glaciers. « Nous les appelons des calottes glaciaires », explique le chercheur.»
L’avenir des glaciers de montagne ne semble pas très rose. Bien qu’il semble peu probable qu’ils aient complètement fondu d’ici 2100, Harry Zekollari et ses collègues ont prédit que dans les 30 prochaines années, environ la moitié du volume des glaciers des chaînes de montagnes telles que les Alpes aura fondu. « Au cours de la deuxième moitié du XXIe siècle, les décisions que nous prenons aujourd’hui seront déterminantes pour ce qui se passera ensuite », souligne M. Zekollari. « Si nous parvenons à demeurer dans le scénario le plus optimiste et à limiter la hausse de la température moyenne de la planète à 1,5 ou 2 degrés (par rapport aux valeurs préindustrielles), peut-être qu’un tiers de la masse des glaciers y survivra. Dans le pire des scénarios envisageables, les glaciers alpins perdront jusqu’à 95 % de leur volume. Cela ne signifie pas qu’il deviendra impossible de skier en hiver. Il y a relativement peu de stations où l’on skie sur un glacier. La principale implication concernera l’approvisionnement en eau. Ce n’est pas tant le cas dans les Alpes, où, tout compte fait, relativement peu de gens vivent encore dans les vallées, mais surtout au niveau du cours inférieur de grands systèmes fluviaux dans des régions très densément peuplées, comme dans les vallées de l’Indus et du Gange en Inde, où des centaines de millions de personnes dépendent des eaux de fonte estivales. Au début, il y aura un excès d’eau, car les glaciers fondront plus vite et produiront donc beaucoup d’eau. Dans une phase ultérieure, lorsque les glaciers auront en grande partie disparu, il y aura une grave pénurie d’eau, en particulier pendant la période chaude puisqu’elle est justement indispensable à ce moment-là. Dans les Alpes, nous avons déjà dépassé ce cap. Dans l’Himalaya, pas encore. »
« Nous allons travailler très dur sur ce point également », déclare M. Zekollari. « L’une des nouveautés est que, dans le cadre de notre projet, nous essayons également de nous projeter beaucoup plus loin dans l’avenir qu’auparavant. Avec des projections jusqu’en 2300, nous espérons servir de base d’information pour la politique à long terme afin que les pays où l’eau de fonte est vitale puissent prendre des mesures pour garantir l’approvisionnement à long terme. »
Pour plus d’informations :
Harry Zekollari(harry.zekollari@vub.be)
Department of hydrology and hydraulic engineering (département d’hydrologie et d’ingénierie hydraulique – HYDR), Vrije Universiteit Brussel
