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CONTEXTE GÉNÉRAL de GLACIOCLIM :

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Cadre général des SO :

Les Services d'Observations ont pour objectif de répondre à des questions environnementales majeures nécessitant spécifiquement des observations sur la durée. Ils correspondent à des lacunes des champs de connaissance dans le domaine de l'environnement et des risques naturels, qu'ils relèvent ou non de déterminismes liés aux activités humaines.
Les SO doivent en priorité fournir des données scientifiques de qualité, nécessaires aux chercheurs afin de comprendre et modéliser le fonctionnement des systèmes et leur dynamique dans le long terme. Leur objectif est d'apporter des réponses à des questions scientifiques touchant à l'environnement relatives, en particulier, à l'impact anthropique.

Les SO ont été lancés en 2001 et financés dès 2003, sous la tutelle du Ministère délégué à La Recherche et avec l'appui du Fonds National pour la Science. Ces SO, soutenus par des regroupements de laboratoires et plusieurs organismes de recherche, concernent de nombreux champs disciplinaires : biodiversité, écologie, biogéochimie, hydrologie, océanographie, écosystèmes côtiers, atmosphère, cryosphère, terre solide.

Pour toute information sur le dispositif des différents SO, consultez les sites web du Ministère délégué à la Recherche ou de l'Institut National des Sciences de l'Univers.

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Cadre général du SO GLACIOCLIM :


GLACIOCLIM, Les GLACIers, un Observatoire du CLIMat, est un observatoire de Recherche en Environnement de la thématique "Surfaces et Interfaces Continentales" portant sur l'étude des Glaciers et du Climat. Jusqu'en 2010, trois composantes forment ce SO : GLACIOCLIM-ALPES, GLACIOCLIM-ANDES et GLACIOCLIM-ANTARCTIQUE.


* Le Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement (CNRS - UJF - OSUG ; UMR 5183), l'Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) et l'unité GREATICE (Glaciers et ressources en eau des Andes Tropicales - Indicateurs climatiques et environnementaux) (IRD ; UR 032) jusq'en 2009 puis le LTHE/IRD à partir de 2010 sont les structures scientifiques principales responsables de GLACIOCLIM.
GREATICE et le LTHE assurent la responsabilité de cet observatoire dans les Andes tropicales ; le LGGE, en collaboration avec l'OSUG, en assure la responsabilité dans les Alpes ; et enfin, grâce au soutien de l'Institut Polaire Français Paul Emile Victor (IPEV), le LGGE prend la responsabilité des mesures effectuées en Antarctique.

* La composante Andes de GLACIOCLIM (suivi des glaciers boliviens et équatoriens) est développée dans le cadre de partenariats entre l'IRD (unité GREAT ICE) et les institutions des pays concernés (l'IHH (Instituto de Hidraulica e Hidrologia – Université UMSA La Paz) et la COBEE (Compañia Boliviana de Energa Eléctrica) en Bolivie et avec l'INAMHI (Instituto NAcional de Meteorologia e HIdrologia) et l'EMAAP-Q (Empresa Metropolitana de Alcantarillado y Agua Potable de Quito) en Equateur).


* L'ensemble des trois composantes du SO GLACIOCLIM a été reconnu en juin 2005 par l'OSUG.

* Une partie des observations de GLACIOCLIM (composantes Alpes et Andes) est diffusée dans un réseau international d'observatoires des glaciers (WGMS, World Glacier Monitoring Service). Ainsi, les glaciers de Saint Sorlin et de Sarennes (France), du Zongo (Bolivie) et de l'Antizana 15 (Equatueur) sont déjà recensés dans le WGMS pour les mesures de bilan de masse. Argentière et Gébroulaz (France) le seront prochainement.
Ces données servent aussi au programme GLIMS (Global Land Ice Monitoring from Space).

* Les Programmes scientifiques (nationaux et internationaux) concernés par GLACIOCLIM sont : WCRP/CLIC (World Climate Research Program/CLImate and Cryosphere), WCRP/CLIVAR (CLImate VARiability), SCAR/ISMASS (Scientific Commitee for Antarctic Research/Ice Sheet MASS balance), SCAR/ITASE (International Trans-Antarctic Scientific Traverse), SCAR/AGCS (Antarctica and the Global Climate Change), PNEDC (Programme National d'Etude de la Dynamique du Climat), ACI Observatoire de la Terre intitulée « Potentiels et limites de la télédétection pour le suivi des glaciers de montagne », ACI Climat C3 (Changement Climatique et Cryosphère), PNRH 2005 (Etude du fonctionnement hydrologique d'un bassin versant partiellement englacé –Zongo (Bolivie)).


* En octobre 2005 dans le cadre de GLACIOCLIM, un projet ANR jeune chercheur a été financé. Ce projet intitulé TAG (Turbulence et Ablation Glaciaire), porté par J.E. Sicart (GREATICE), fait intervenir différents membres du SO (P. Wagnon, D. Six, C. Genthon).
pour toute information sur les programmes nationaux de l'ANR, consultez le site du Ministère Délégué à la Recherche, rubrique ANR.

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Objectifs généraux du SO GLACIOCLIM :

L'évolution des glaciers est l'un des indicateurs importants sélectionnés par le Groupe Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat (IPCC) pour situer la variabilité et les tendances climatiques au cours du dernier siècle. Les glaciers constituent désormais un indicateur climatique essentiel pour le passé comme pour le futur.

GLACIOCLIM a pour but de constituer une base de données glacio-météorologiques sur le long terme afin de :

1°) Etudier la relation Climat-Glacier c'est-à-dire comprendre les relations entre les variations climatiques et les bilans de masse glaciaires (analyse des flux de masse et d'énergie entre le glacier et l'atmosphère).

2°) Prévoir l'évolution future des glaciers en terme de ressources en eau, de contribution à l'élévation future du niveau des mers, et autres impacts liés à la nature des glaciers.

3°) Comprendre la réponse dynamique des glaciers (variations d'épaisseur, de longueur, de vitesse d'écoulement) aux fluctuations des bilans de masse et étudier les risques naturels d'origine glaciaire. Les mécanismes d'écoulement des glaciers restent encore méconnus pour une large part.

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Questions scientifiques :

Les questions scientifiques du SO GLACIOCLIM sont :

* Utiliser les bilans de masse comme indicateur direct de l'évolution climatique à haute altitude (tendance, variabilité). L'analyse des observations des bilans de masse sur les 50 dernières années prouve désormais que ces observations sont tout à fait adaptées pour détecter l'évolution des bilans énergétiques (fusion estivale) et l'évolution des précipitations hivernales en haute montagne

* Observer les fluctuations glaciaires (variations d'épaisseurs, de longueurs, de vitesses) qui sont des paramètres indispensables pour comprendre et analyser les processus d'écoulement glaciaire. Les observations de surface sur les glaciers alpins montrent de grandes variations (temporelles) des vitesses d'écoulement qu'il n'est pas possible d'expliquer avec les théories actuelles

* Utiliser ces observations pour l'analyse des risques naturels d'origine glaciaire (chutes de séracs, poche d'eau intra-glaciaires, lacs pro-glaciaires).

* Prévoir l'évolution future des glaciers et des ressources en eau associées. Ce point est crucial dans les Andes où de grandes capitales comme La Paz (Bolivie) ou Quito (Equateur) sont en majorité dépendantes des glaciers pour leurs ressources en eau potable ou en hydroélectricité.

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Dispositif de GLACIOCLIM :

Les glaciers suivis dans le cadre de GLACIOCLIM sont représentatifs de 3 zones climatiques variées :

* climat tempéré (hémisphère Nord) : les Alpes
* climat tropical : les Andes
* climat polaire (hémisphère Sud) : l'Antarctique


Pour chacune de ces 3 zones climatiques, les glaciers (ou sites) suivis sont :


* Dans les Alpes : glaciers de Saint-Sorlin (massif des Grandes Rousses), Argentière, Mer de Glace (massif du Mont-Blanc), Gébroulaz (massif de la Vanoise), Sarennes (massif des Grandes Rousses). Ces cinq glaciers font également partie d'un Service d'Observation labéllisé par l'Institut National des Sciences de l'Univers sous le nom POG (Programme d'Observation des Glaciers alpins).
* Dans les Andes : glaciers du Zongo (Bolivie) et Antizana 15 (Equateur).
* En Antarctique : sites de Cap Prud'Homme et Dome C.

Pour la localisation de l'ensemble de ces sites de mesure, voir la carte de la rubrique "Sites de mesure".

Les observations pérennes dans le cadre de l'Observatoire de Recherche en Environnement GLACIOCLIM sont donc :

* Des mesures glaciologiques (de 1 à 12 fois par an selon le site) :

• Bilans de masse estival, hivernal et annuel (forages, balises et carottages)
• Bilans de masse volumétriques (photogrammétrie)
• Vitesses d'écoulement de surface (GPS)
• Variations d'épaisseur (GPS)
• Cartographie du front (GPS)

* Des mesures météorologiques

• Directions et vitesses du vent, radiations solaires incidentes et réfléchies, radiations thermiques atmosphériques et émises par la surface, température et humidité de l'air ventilées, précipitations (Station météo automatique sur une moraine voisine)
• Albédo journalier (Photos terrestres)
• Campagnes intensives de mesures météo de bilan énergétique à la surface des glaciers pendant des périodes de quelques semaines décisives pour les glaciers

Pour la description des protocoles de mesure sur chaque site, voir la rubrique "Paramètres mesurés".

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Historique :

* Dans les Alpes, le programme d'observation sur les bilans de masse et les fluctuations glaciaires poursuit et complète des longues séries d'observations qui avaient débuté vers 1905 pour ce qui concerne les variations de longueurs, d'épaisseur et de vitesses (famille Vallot, Eaux et Forêts) et vers 1950 pour ce qui concerne les bilans de masse annuels. Bien que ces séries ne soient pas parfaitement continues dans le temps et ne recouvrent pas, en général, l'ensemble de la surface de ces glaciers, elles constituent une banque de données sur les fluctuations glaciaires quasiment unique au monde.
En 1993, le LGGE a étendu le réseau d'observation des bilans de masse à l'ensemble de la surface de 4 glaciers Argentière, Mer de Glace, Saint Sorlin et Gébroulaz (sur toute la plage d'altitude disponible) et augmenté le nombre d'observations dans le temps (mesures bi-annuelles au moins, pour la mersure des bilans hivernaux et estivaux).
En outre, le CEMAGREF assure les observations de bilans de masse bi-annuels sur le glacier de Sarennes (suite des observations des Eaux et Forêts, débutées en 1949).


* Dans les Andes, dans le cadre du programme « Neige et Glaciers Tropicaux (NGT)» de l'IRD créé en 1991 par P. Ribstein et B. Francou, les bilans de masse des glaciers du Zongo (Bolivie – zone tropicale externe) et de l'Antizana 15 (Equateur – zone tropicale interne) sont mesurés depuis 1991 et 1995 respectivement, à un pas de temps mensuel pour la zone d'ablation et annuel pour la zone d'accumulation.
Ces études sont ménées en partenariat avec l'IHH (Instituto de Hidraulica e Hidrologia – Université UMSA La Paz) et la COBEE (Compañia Boliviana de Energa Eléctrica) en Bolivie et avec l'INAMHI (Instituto NAcional de Meteologia e HIdrologia) en Equateur. Depuis 1996 et 2002 respectivement, des études de bilan d'énergie ont été développées sur le Zongo et sur l'Antizana 15. En 2000, NGT est devenu l'Unité de Recherche GREAT ICE (Glaciers et ressources en eau des Andes Tropicales - Indicateurs climatiques et environnementaux) de l'IRD.

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* En Antarctique, à Cap Prud'homme et Dome C, la mise en place des réseaux de balises a été initiée en janvier 2004 et se poursuivra jusqu'en 2006. Les premières données de bilan de masse, sur la partie du réseau installée en 2004, ont été obtenues en janvier 2005. Les observations météorologiques à Cap Prud'homme ont débuté en janvier 2005, le partenaire italien assurant depuis 2002 des observations météorologiques à Dome C.
On dispose de peu de données historiques fiables du bilan de masse inter-annuel de ces régions. En revanche, les stations météorologiques automatiques de D10, D47 (à 5 et 100 km de Cap Prud'homme, respectivement) et Dome C sont parmi les plus anciennes en Antarctique. Les données de ces stations sont librement distribuées par l'Antarctic Meteorology Research Center. Ces stations sont actuellement maintenues avec l'aide de l'IPEV dans le contexte de l'ORE GLACIOCLIM.

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N.B : Les 3 composantes de GLACIOCLIM (Alpes, Andes, Antarctique) présentant des caractéristiques différentes, tant au niveau de sites de mesure, des paramètres mesurés que des séries de données disponibles, 3 portails d'accès ont donc été aménagés sur ce site.
Pour les Alpes : cliquez ici pour un accès direct au portail
Pour les Andes : cliquez ici pour un accès direct au portail
Pour l'Antarctique : cliquez ici pour un accès direct au portail

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SOERE du SO vers le SOERE :

En 2010, l'agence ALLENVI (Alliance nationale pour la recherche en Environnement, www.allenvi.fr) lance une campagne de finacemement et de labéllisation des SOERE (Systèmes d'Observation et d'expérimentaion au long terme pour la Recherche en Environnement).

GLACIOCLIM a été labéllisé et financé comme SOERE à partir de 2011, en incluant des extensions géographiques et thématiques au SO.

Les extensions géographiques portent sur l'Himalaya (Inde et Népal), les Pyrénnées (Glacier d'Ossoue) et le glacier émissaire Astrolabe en Antarctique. Les extensions thématiques portent sur le volet hydrologique, le volet télédétection, les sites froids de hautes altitudes.

N.B : Une page spéciale sur le SOERE GLACIOCLIM est en cours de construction sur ce site.

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