Thèse en sciences de la Terre, soutenue le 18 décembre 2025 par Johanna Klahold, rattachée à l’Institut des sciences de la Terre (ISTE) de la FGSE.
Les glaciers sculptent nos montagnes, alimentent nos rivières et fournissent de l’eau douce à de nombreuses régions. Avec le réchauffement climatique, ils fondent et reculent rapidement. Pour mieux prédire l’avenir des glaciers et des ressources en eau, nous devons comprendre où s’écoule l’eau de fonte : à l’intérieur de la glace et sous le glacier. Cette tâche n’est pas simple, car ces « conduits naturels » sont cachés et changent fréquemment.
Dans cette thèse, nous avons utilisé un radar monté sur un drone. Le type de radar que nous utilisons, appelé radar à pénétration de sol (ground-penetrating radar, GPR), envoie des ondes électromagnétiques dans la glace. Ces ondes sont par exemple réfléchies par les canaux d’eau dans la glace; en analysant leurs retours, nous obtenons des images 3D de l’intérieur du glacier et, en répétant ces mesures au fil des saisons, une vue 4D (espace et temps). Sur le glacier d’Otemma (Suisse), ces mesures ont été combinées à d’autres méthodes, telles que des images aériennes et des modèles numériques de terrain (MNT), des expériences de traçage par colorant injecté dans l’eau de fonte, ainsi que des modèles d’écoulement simples.
Nous proposons une nouvelle méthode de traitement 3D/4D des données radar pour repérer les voies d’écoulement avec une grande précision. Grâce à nos mesures, et à cette méthode de traitement, nous avons identifié deux grands canaux sous la glace qui ne se comportent pas de la même manière : l’un reste stable, tandis que l’autre change de trajet d’une année à l’autre. À l’intérieur de la glace, certains canaux plus petits réapparaissent au fil du temps, ce qui montre que le réseau n’est pas entièrement aléatoire. Surtout, les canaux d’eau dans et sous la glace sont étroitement liées : lorsque l’un change, l’autre s’adapte.
Dans l’ensemble, notre approche, qui combine l’utilisation de drones et de radars à de nouvelles méthodes de traitement des données, pourrait changer la façon dont nous observons les glaciers et fournir des informations importantes pour améliorer les modèles qui prédisent leur recul et les risques associés dans le contexte du changement climatique actuel.
