Neige, glaciers et pergélisol en 2010 et 2011 Rapport cryosphérique des Alpes suisses

L’hiver globalement pauvre en neige et les températures élevées au printemps ont eu pour conséquence la disparition rapide du manteau neigeux protecteur. La fonte des glaciers et le dégel du pergélisol s’en sont trouvés plus marqués. La zone d’alimentation du Vadret da Roseg a perdu le contact avec sa langue.

Plusieurs records négatifs ont caractérisé l’année 2010/2011: jamais, depuis le début des mesures en 1864, il n’y avait eu aussi peu de neige à la fin de l’hiver, jamais le printemps n’avait été aussi chaud, jamais le terrain ne s’était découvert aussi rapidement, jamais le sous-sol n’avait dégelé aussi profondément et jamais un glacier n’avait perdu une pareille longueur de langue (1,3 km) en une année. Tels sont les principaux résultats de l’observation de la cryosphère.

Le début de saison prometteur du mois d’octobre 2010 a été suivi à la fin de l’année de chutes de neige dépassant les quantités habituelles. Puis la situation a changé, avec trois mois de grande sécheresse: de nombreuses stations ont alors enregistré des records négatifs d’épaisseur de la couverture neigeuse. Celle-ci n’a pas résisté au printemps le plus chaud qui ait été noté depuis le début des enregistrements en 1864: jamais elle n’avait disparu aussi tôt. Le début de la saison s’annonçait mal pour la pérennité des glaciers et du pergélisol. L’absence d’une couche de neige isolante et réfléchissante s’est traduite en été par des records de fonte des glaciers et de profondeur de dégel du sol.

 

Pénurie de neige en février

L’arrivée précoce de l’hiver à fin septembre 2010 a entraîné la présence d’un manteau neigeux en altitude au début du mois d’octobre. Toutefois, une période chaude au début du mois de novembre a annulé les effets de chutes de neige survenues entre-temps. Il a plu très haut, et la couverture neigeuse continue ne s’est maintenue qu’au-dessus de 2000 mètres. Ensuite, de nouvelles chutes de neige ont eu pour conséquence une augmentation de l’épaisseur du manteau neigeux au-delà des valeurs moyennes dans toute la Suisse. En décembre, c’est surtout au sud des Alpes qu’il a neigé jusqu’à basse altitude. Au tournant de l’année, l’épaisseur du manteau neigeux était partout normale à légèrement supérieure à la moyenne. En revanche, janvier a été caractérisé par de faibles précipitations et par de la pluie jusqu’à haute altitude. Aux altitudes moyennes, il n’y avait plus ou presque plus de neige à la mi-février. La couche n’était que de quelque 5 centimètres à Adelboden (1210 m) et d’environ 45 centimètres à Arosa (1840 m). En moyenne pluriannuelle, il y avait au moins deux fois plus de neige à cette période de l’année.

 

Printemps trop chaud et trop sec

Au cours des trois mois suivants, le printemps n’a pas seulement été trop chaud de 3 à 4 degrés, mais il a aussi manqué de précipitations. En conséquence, le manteau neigeux a diminué dans toutes les régions. Par rapport à la moyenne pluriannuelle, son épaisseur était de 50% inférieure en haute altitude et de 25% dans les régions d’altitude moyenne. Plusieurs stations (p. ex. Andermatt, Arosa, Fionnay, Grimsel, Hasliberg, Ulrichen, Weissfluhjoch) affichaient des minima inégalés depuis de nombreuses années ou n’avaient jamais été libres de neige aussi précocement qu’au printemps 2011 (graphique 1). La somme de neige tombée de janvier à mars n’a atteint que 30% de la moyenne pluriannuelle. Elle était la plus basse depuis le début des mesures voici 60 ans. De plus, il n’y a pas eu de chutes de neige importantes (1 m ou légèrement davantage en trois jours). Toutefois, grâce aux chutes de neige du début de la saison, les quantités de neige enregistrées, bien que faibles, n’ont pas atteint de record si l’on considère le semestre d’hiver dans son entier (octobre 2010 à avril 2011). En effet, la couche de neige des hivers 1964, 1990, 1996, 2002 et 2007 était plus mince que celle de l’hiver 2010/2011 (graphique 2).

 

Manteau neigeux protecteur mis à mal en été

Le temps chaud s’est maintenu en mai, et la couverture neigeuse a disparu exceptionnellement tôt dans les zones de haute altitude au nord. Sur les pentes exposées au sud, le manteau neigeux ne s’est maintenu qu’en haute montagne. Au nord des Alpes, la limite de la neige était à 2300 mètres environ sur les flancs nord et à 2800 mètres sur les flancs sud. De juillet à septembre, sept occurrences marquées de courants froids accompagnés de chutes de neige ont reconstitué en général le manteau neigeux, qui subsiste d’ordinaire jusqu’en août en haute montagne. Toutefois, les températures des mois d’août et de septembre ont été trop élevées (+ 2 à 3 degrés). Associées au temps trop sec, elles ont occasionné une baisse considérable du volume des glaciers et une fonte du pergélisol à grande profondeur.

 

Le Vadret da Roseg a perdu sa langue

La longueur de 97 glaciers a été mesurée à l’automne 2011. Parmi eux, 93 ont raccourci, trois n’ont pas évolué et un seul s’est allongé. Les changements ont représenté jusqu’à 1300 mètres de raccourcissement (Vadret da Roseg/GR) et, à l’inverse, 23 mètres d’allongement de la langue du Glacier Durand/VS. Les trois quarts des variations enregistrées allaient de -1 mètre à -30 mètres (voir tableau).

Le retrait considérable du Vadret da Roseg est la conséquence d’une évolution poursuivie au cours des dernières décennies. La langue de ce glacier, qui s’étend dans un fond de vallée, était alimentée précédemment par deux déversements d’un vaste massif glaciaire. Toutefois, la transition de ce massif glaciaire à la langue se trouve à un ressaut escarpé où le glacier s’est progressivement aminci au cours des dix dernières années (voir photo). Durant l’été 2007, il a perdu le contact avec le déversement en provenance du Piz Sella. A l’été 2011, sa langue a perdu aussi le contact avec son principal massif d’alimentation. Dans le fond de la vallée, il reste une masse glaciaire fossile recouverte d’éboulis, alimentée sporadiquement par des chutes de séracs ou des avalanches de neige. C’est ainsi que l’extrémité de la langue du glacier actif s’est rétrécie brusquement et fortement (voir le précédent article à ce sujet, pp. 35-37).

Le Glacier Durand, sur les hauts de Zinal, est le seul endroit où l’on a enregistré une avance résultant de la poussée du massif glaciaire qui l’alimente. Recouverte d’une épaisse couche de dépôts morainiques, sa langue fond très irrégulièrement. Ainsi s’est formée dans la zone centrale une grande dépression où l’on voit aujourd’hui se dresser un éperon rocheux. Au cours de l’été dernier, une fonte de la masse glaciaire latérale a vraisemblablement occasionné un glissement de la langue vers l’avant. Le graphique 3 représente les modifications de longueur cumulées de quelques glaciers depuis 1870.

 

Bilan de masse négatif pour les glaciers

Un bilan de masse a été calculé sur la base des mesures d’accumulation de neige en hiver et de fonte en été pour six glaciers: Ghiacciaio del Basòdino, Findelgletscher, Gries-gletscher, Pizolgletscher, Rhonegletscher et Silvrettagletscher. L’accumulation a été très faible en raison des très maigres précipitations de l’hiver 2010/2011. De plus, la fonte a été importante au cours de l’été malgré un temps variable. Dans l’ensemble, on a constaté pour ces glaciers un bilan de masse négatif. Les valeurs représentent une perte d’environ 1 mètre d’épaisseur moyenne de glace pour le Findelglet­scher/VS et le Ghiacciaio del Basòdino/TI, et d’environ 2 mètres pour les autres glaciers. La perte de volume constatée depuis quelques années est donc en constante progression (graphique 4).

 

En cause: la rareté de la neige et la précocité de la fonte

Pour la période 2010/11, le bilan de masse négatif est dû à la combinaison de la faible accumulation hivernale de neige et de la précocité de la fonte au cours d’un printemps très chaud. Au cours des années précédentes en revanche, c’est surtout l’importance de la fonte estivale qui est en cause. Durant l’année 2010/2011, les fortes chutes de neige de mai et de juin ont profité surtout aux glaciers alimentés par des masses glaciaires de haute altitude, comme le Findelgletscher ou le Rhonegletscher en Valais. Dans les régions d’altitude inférieure, les précipitations sont tombées sous forme de pluie. D’autres mesures ponctuelles au Jungfraufirn, sur les hauts du Grosser Aletschgletscher/VS, et au Claridenfirn/GL confirment ces constatations générales.

 

Réchauffement important et profond du sol

Comme au cours des deux années précédentes, les conditions météorologiques 2010/2011 ont été caractérisées par des températures exceptionnellement élevées dans les zones de pergélisol des Alpes suisses. La disparition précoce du manteau neigeux et de son pouvoir isolant se remarque nettement dans les données de mesure des températures à proximité de la surface. Dans la plupart des stations de mesure du Réseau suisse d’observation du pergélisol (PERMOS), les profondeurs de dégel enregistrées ont été les plus grandes jamais relevées. Celles de l’été 2011 dépassent en général toutes les autres. A plusieurs endroits, le record de l’été caniculaire 2003 a été dépassé (graphique 5).

Dans les puits de mesure aménagés à des endroits situés entre 2000 et 3500 mètres d’altitude, on a enregistré des températures du pergélisol de 0 à -3 °C selon l’altitude, l’exposition, les conditions d’enneigement et le type de sous-sol du site de mesure (graphique 6). On peut supposer que les températures dans les Alpes suisses sont nettement plus basses sur les flancs ombrés à des altitudes dépassant 4000 mètres. Toutefois, aucun capteur de température n’y a été installé.

En raison des conditions atmosphériques toujours plus chaudes, les températures du pergélisol ont augmenté au cours des cinq dernières années sur la plupart des sites mesurés. En général, elles ont rejoint le niveau de 2003. Toutefois, l’effet de l’automne chaud de 2011 sur les températures mesurées par les capteurs placés à 10 mètres de profondeur ne pourra être constaté qu’au printemps 2012. Ces températures seront alors vraisemblablement encore plus élevées.

Cependant, les mesures des températures ne renseignent pas sur tous les changements en cours. Par exemple, les températures ne changent que de manière insignifiante tant que la fonte de la glace consomme de l’énergie. C’est pourquoi les variations des teneurs de glace et d’eau liquide sont mises en évidence par des mesures de la résistance électrique dans le sous-sol. Le niveau continuellement bas des résistances électriques mesurées au cours des dernières années sur les sites de forage confirme non seulement l’élévation des températures du pergélisol, mais aussi la fonte durable de la glace.

 

Glaciers rocheux en mouvement

Les recherches les plus récentes sur les vitesses de reptation de masses de pergélisol sursaturé de glace, que l’on nomme glaciers rocheux, montrent que ces vitesses augmentent avec la température des sols.

Dans le cadre de l’observation du pergélisol, des mesures annuelles sont faites sur 14 glaciers rocheux. Leur vitesse de reptation varie de quelque 0,1 à 3 mètres par an selon la température, la géométrie, les matériaux et la teneur de glace.

Les résultats des mesures de l’année 2010/2011 varient d’un site à l’autre. Les vitesses de reptation ont parfois augmenté et parfois diminué. En moyenne et comme en 2009/2010 déjà, les valeurs dépassent d’environ 8% la moyenne de celles de la dernière décennie. Les valeurs les plus élevées ont été mesurées en 2003/2004. Elles dépassaient de plus de 50% celles de l’année concernée par le présent rapport.

Renseignements

Glaciers: Andreas Bauder, VAW/EPF Zurich, bauder(at)vaw.baug.ethz.ch, 044 632 41 12

Neige: Christoph Marty, SLF, marty(at)slf.ch, 081 417 01 68

Pergélisol: Jeannette Nötzli, PERMOS, Université de Zurich, info(at)permos.ch, 044 635 52 24

Réseaux de mesure de la cryosphère pour la Suisse

L’observation de la cryosphère comprend les glaciers, la neige et le pergélisol (www.cryosphere.ch). La Commission d’experts pour la cryosphère (CEC) est chargée d’en coordonner les observations.

Les mesures du manteau neigeux sont effectuées sous l’égide de l’Office fédéral de météorologie et de climatologie MétéoSuisse et de l’Institut pour l’étude de la neige et des avalanches (WSL-SLF). Quelque 150 stations de mesure sont concernées. Les mesures sur les 115 glaciers observés sont effectuées par des représentants des hautes écoles, des offices cantonaux des forêts, des sociétés de production d’électricité, ainsi que par des personnes privées (http://glaciology.ethz.ch/swiss-glaciers). Le réseau du pergélisol est exploité par plusieurs Hautes écoles et le SLF. Il comprend 14 sites de forage et 12 sites avec mesures de mouvements (www.permos.ch)

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