Thèse en sciences de la Terre, soutenue le 27 avril 2026 par Fien De Doncker, rattachée à l’Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST) de la FGSE.
Les glaciers sont de vastes masses de glace qui s’écoulent lentement sous leur propre poids. En glissant, ils creusent les roches du sous-sol et produisent de grandes quantités de sédiments (sable, graviers et blocs), qui sont ensuite transportés par les rivières issues de la fonte des glaces. Ces sédiments peuvent avoir des effets importants sur les écosystèmes et les infrastructures situés en aval.
Avec le changement climatique, les glaciers reculent et s’amincissent, mais on comprend encore mal comment ces changements influencent l’érosion glaciaire et la production de sédiments.
Jusqu’à présent, les chercheurs ont surtout comparé les volumes totaux de sédiments exportés à la vitesse moyenne d’écoulement des glaciers. Cette approche est toutefois limitée, car l’érosion ne se produit pas partout de la même manière sous un glacier, et les moyennes masquent cette forte variabilité spatiale.
Dans cette thèse, j’ai développé un modèle d’inversion qui permet de produire des cartes d’érosion à partir d’échantillons de sédiments prélevés dans les rivières glaciaires, d’échantillons de roches sources et d’une estimation du volume total de sédiments exportés.
En utilisant la diffraction des rayons X, il est possible d’identifier la « signature » minéralogique des différentes roches et de déterminer leur contribution aux sédiments transportés. Combinée à une carte géologique, cette méthode permet de localiser et de quantifier l’érosion sous le glacier. Les tests réalisés montrent que la méthode est robuste, à condition d’interpréter les résultats en tenant compte de leurs incertitudes.
L’application de cette approche au glacier du Gorner (Valais, Suisse) pour les étés 2018, 2019 et 2020 révèle que la majorité des sédiments fins provient d’une zone appelée « surcreusement », une dépression située sous le glacier où les sédiments peuvent s’accumuler.
D’autres sources deviennent actives selon les conditions météorologiques, par exemple lors de fortes pluies ou de périodes très chaudes. En revanche, les sédiments grossiers ont tendance à rester piégés dans ce surcreusement, et leur export diminue fortement lorsque le glacier se fragmente sous l’effet du réchauffement climatique.
Ces résultats montrent que le stockage et la libération des sédiments jouent un rôle majeur et qu’il est indispensable de prendre en compte ces processus pour mieux comprendre le lien entre dynamique glaciaire et érosion.
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