Suivi local et régional du pergélisol dans le cadre du changement climatique contemporain : application aux vallées de la Clarée et de l'Ubaye (Alpes du Sud, France)

• Auteur / Autrice : Romain Perrier
• Direction : Monique Fort, Étienne Cossart
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géographie: Dynamique des milieux et des risques
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

France

Changements climatiques

Glaciologie

Climatologie -- Recherche

Pergélisols

Résumé

Le présent travail vise à rendre compte à différentes échelles spatiales, de la distribution, de l'état et de la dynamique actuelle du pergélisol dans des contextes d'occurrences variées. Il vise aussi à caractériser la ou les réponses du pergélisol au changement climatique contemporain. Pour réaliser ces objectifs, le choix du terrain support de l'étude s'est porté vers deux vallées des Alpes du sud (Clarée et Ubaye). Tout d'abord, la répartition spatiale du pergélisol a été abordée à l'échelle régionale par le biais d'un modèle empirico-statistique. A cette échelle, le pergélisol se répartit entre 2600 et 3000 m et est en grande partie influencé par l'altitude et la radiation solaire incidente. Ensuite, à l'échelle locale, la mise en place d'un suivi géophysique, thermique et géodésique, a permis à la fois nuancer le modèle régional de distribution du pergélisol mais aussi de caractériser le fonctionnement actuel du pergélisol. Les mesures géophysiques réalisées révèlent une distribution morcelée du pergélisol et une hétérogénéité des types de glace souterraine présente dans les glaciers rocheux qui s'explique par les effets de la géodynamique locale et de l'englacement récent (PAG). Le suivi des températures de surface a montré 4 régimes thermiques principaux qui sont essentiellement influencés par les spécificités du couvert neigeux et la présence de pergélisol. Une partie des sites suivis montre par ailleurs et durant la période de suivi (2010-2012) un déséquilibre thermique du pergélisol avec les conditions climatiques actuelles. Le suivi géodésique de la surface des glaciers rocheux révèle une hétérogénéité des déplacements verticaux et horizontaux dont les valeurs s'échelonnent de quelques centimètres à plus d'un mètre par an. Ces résultats montrent que la topographie locale et la nature de la glace souterraine conditionnent l'ampleur de ces déplacements. Enfin, l'appréhension de la dégradation du pergélisol à la surface des glaciers rocheux reste difficile à caractériser notamment d'un point de vue morphologique. Seuls les secteurs des glaciers rocheux présentant des héritages de glace massive du PAG sont affectés depuis une à deux décennies par des changements significatifs. Néanmoins, des indices du déséquilibre thermique du pergélisol ont été mesurés et ont permis la réalisation d'un modèle topo-climatique et d'une carte régionale des secteurs susceptibles d'être affectés par ce déséquilibre.

This work intends to characterize the distribution, the state and the functioning of permafrost at various spatial scales and in various topoclimatic contexts. It also intends determine permafrost response(s) to actual climate change. In order to realize these objectives, our investigations have been carried out in two valleys (Clarée and Ubaye) of the French Southern Alps. Firstly, permafrost spatial distribution has been studied at regional scale by means of a statistico¬empirical model. Results show that permafrost may be found between 2600 and 3000 m and its distribution is influenced by altitude and solar radiation. Secondly and at the local scale, the implementation of a geophysical, thermal and geodetic monitoring has helped to qualify the regional spatial model as well as to characterize actual permafrost functioning. At rockglacier scale, geophysical investigations reveal a patchy permafrost distribution and a high heterogeneity of ground ice that both may be explained by local geodynamics and recent glacial (LIA) history. Thermal monitoring has revealed the existence of 4 main thermal regimes that mainly depend on snow cover specificities and permafrost occurrence. During the two years (2010-2012) period of monitoring some sites have shown some permafrost thermal disequilibrium with current climate conditions. Geodetic monitoring of rockglaciers shows an annual velocity as well as vertical displacements that range from few centimeters up to a meter. More generally surface displacements are mainly conditioned by local topography and ground ice type. Thirdly, permafrost degradation assessment through rockglacier morphological changes is difficult to determine. Significant morphological changes have only been observed on rockglacier areas that contain ground massive ice inherited from LIA advance. However, the use of permafrost thermal disequilibrium proxies has enabled to build up a regional topo-climatic model together with a map of areas susceptible to thermal disequilibrium.