Thèse soutenue par Inigo IRARRAZAVAL, le 13 novembre 2020, Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST)
Les glaciers sont des indicateurs clés du changement climatique. De plus, les prévisions concernant la réaction des glaciers au changement climatique incluent des conséquences telles que l’élévation du niveau de la mer, la réduction du stocke d’eau douce ainsi que l’augmentation des inondations dues aux débordements des lacs glaciaires. Par conséquent, un effort scientifique important a été consacré à la compréhension de l’évolution des glaciers et de leur réaction au changement climatique. Il a été remarqué que la pression de l’eau à l’interface glace-sol joue un rôle crucial dans l’écoulement de la glace. Cependant, l’étude de l’écoulement de l’eau au niveau de l’interface reste un défi majeur. L’eau s’écoule dans des réseaux complexes de chenaux et de cavités interconnectés avec une géométrie qui s’ajuste en permanence. De plus, comme l’interface est pratiquement inaccessible, on ne dispose généralement que de peu d’observations et uniquement d’observation indirectes.
L’objectif principal de cette thèse est de développer une méthodologie permettant de simuler les réseaux de chenaux à la base des glaciers qui sont en accord avec les observations sur le terrain. Comme les données sont rares, la méthodologie peut renvoyer de multiples solutions qui sont toutes en accord avec les observations.
Le travail est présenté à travers trois chapitres. Tout d’abord, une méthode qui simule l’écoulement de l’eau à l’interface glace-roche, permettant de trouver les réseaux de chenaux qui sont en accord avec les données. La méthode est testée dans une géométrie de calotte glaciaire théorique (chapitre II).
Ensuite, la méthode est améliorée pour s’adapter à un scénario réel. Ici, nous avons choisi le glacier du Gorner car il possède l’un des ensembles de données les plus complets. On constate que même en présence d’un set de données dense comme dans le cas du glacier du Gorner, différents réseaux de chenaux peuvent correspondre aux observations (chapitre III).
La dernière étape vise à transférer la méthodologie développée dans un cadre alpin au glacier Exploradores dans les Andes patagoniennes. Une collecte de données exhaustive a été effectuée sur le terrain, comprenant huit relevés répétitifs par drone, ainsi que la surveillance du niveau de l’eau des lacs glaciaires. L’ensemble des données a été utilisé pour caractériser le glacier Exploradores et sert de base de référence pour les futures modélisations (chapitre IV).
