À la découverte des riches réserves d’eau cachées du Chili : les glaciers rocheux

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Gerry Toomey

Le présent article est d’abord paru, en version originale anglaise, dans le numéro du printemps 2011 d’UniMonde, une publication de la Division des programmes de partenariats de l’Association des universités et collèges du Canada.

Le stockage et la circulation de toute l’eau douce de la planète sont assurés par divers types de formations et de réservoirs naturels, dont les ruisseaux, les fleuves et rivières, les lacs, les tourbières, les aquifères, les glaciers, les icebergs, les nuages, le brouillard des hautes terres et, évidemment, les plantes et les animaux. Il existe toutefois une autre source importante, mais méconnue, d’eau douce : les glaciers rocheux. Les géographes et les hydrologues font une distinction entre ces formations de glace recouvertes de débris et les glaciers constitués uniquement de glace.

Dans le cadre d’un projet de recherche entrepris conjointement par l’Université de Waterloo, au Canada, et l’Universidad Mayor, au Chili, des chercheurs examinent différents moyens de reconnaître avec précision les glaciers rocheux. Cette collaboration de recherche, qui met à profit l’expertise canadienne en matière de géographie physique et de modélisation mathématique et l’expertise chilienne dans le domaine de la télédétection, contribuera à enrichir une initiative plus vaste menée au Chili et ailleurs dans le monde.

Le repérage précis des glaciers rocheux fournira de meilleures données techniques aux scientifiques du gouvernement chilien chargés de la gestion des ressources naturelles et des évaluations environnementales dans les zones arides des Andes ainsi qu’aux organisations non gouvernementales vouées à la protection de l’environnement. Il s’agit d’une étape particulièrement importante compte tenu de l’adoption par le Chili, en 2008, d’une loi exigeant que les projets de développement dans les régions montagneuses, notamment les projets d’exploitation minière, d’élimination des résidus miniers et de construction de routes, fassent l’objet d’évaluations environnementales. Par le passé, certaines activités semblables ont provoqué des frictions entre des sociétés minières et des environnementalistes.

Cette capacité de repérage devrait également profiter, à long terme, à d’autres pays dotés de glaciers rocheux, comme l’Argentine, et à d’autres régions, comme l’Asie centrale, selon Alex Brenning, géographe à l’Université de Waterloo. L’Argentine possède une plus grande superficie totale de glaciers rocheux que le Chili et elle s’est dotée, elle aussi, d’une nouvelle loi sur la protection des glaciers dont l’application nécessitera des données exactes sur l’étendue des glaciers rocheux et sur leur contenu en glace.

M. Brenning explique que les glaciers rocheux sont difficiles à repérer parce que la masse de glace qui recouvre le sol n’est pas du tout visible. Les méthodes de recherche utilisées pour l’étude des glaciers rocheux sont donc complètement différentes de celles qui sont employées par les chercheurs en glaciologie; c’est la raison pour laquelle les glaciers rocheux ne sont généralement pas inclus dans les inventaires de glaciers. Encore aujourd’hui, souligne-t-il, on en sait très peu sur la répartition de ces formations dans de nombreuses régions montagneuses du monde, exception faite peut-être des Alpes et des Rocheuses.

En fait, la glace des glaciers rocheux est masquée par ce qu’on appelle une « couche active » de débris rocheux atteignant généralement une épaisseur de trois à cinq mètres. Visuellement, la formation a l’apparence d’un terrain non glaciaire normal ou d’un terrain de pergélisol. Les glaciers rocheux étant une importante source d’eau dans les zones arides des Andes, principalement sous l’action de la fonte saisonnière, il importe de les protéger au même titre que les autres ressources hydriques. Or, pour assurer cette protection, il est nécessaire d’établir clairement leur nombre, leurs dimensions et leur emplacement.

C’est ce que tente de faire Marco Peña dans le cadre de ses travaux. M. Peña est spécialiste en télédétection appliquée à OTERRA, le centre d’études sur les ressources naturelles de l’Universidad Mayor, sis à Santiago. Il examine diverses techniques qui permettraient de distinguer les glaciers rocheux des autres formations. D’après M. Peña, deux approches sont prometteuses : l’analyse de l’inertie thermique et l’analyse hyperspectrale, qui fait appel à certains types d’images satellites.

La méthode de l’inertie thermique consiste à utiliser des images de la zone montagneuse qui ont été prises aux moments de la journée où les températures minimale et maximale étaient atteintes. L’inertie thermique décrit la réaction d’un matériau aux changements de température, explique M. Peña. En calculant l’inertie thermique, on réussit à détecter les différences entre les glaciers rocheux et le terrain environnant.

Même si les matériaux qui composent un glacier rocheux se confondent avec ceux du terrain environnant, il se peut que le glacier rocheux ait une température différente parce qu’il contient à la fois de la glace et de la roche, précise M. Peña. Il présente donc des propriétés thermiques et radiatives distinctes qui peuvent aider à le reconnaître.

L’analyse hyperspectrale repose sur des images produites par le capteur Hyperion, un instrument installé à bord du satellite EO-1 de la NASA qui recueille des données sur la Terre depuis 1999. M. Peña émet l’hypothèse que l’image spectrale d’un glacier rocheux diffère de celle des matériaux qui l’entourent. Encore une fois, il s’agit essentiellement de repérer des caractéristiques révélant la présence de glaciers rocheux, c’est-à-dire diverses combinaisons d’éléments se trouvant à la surface de la zone pour laquelle des images ont été produites. L’analyse hyperspectrale fournit plus de renseignements sur une surface que les autres techniques de télédétection en raison de la précision des données spectrales incluses dans chacun des pixels d’une image.

M. Peña indique que les chercheurs cherchent à démontrer au milieu de la télédétection qu’il existe un lien étroit entre cette discipline et l’étude des glaciers rocheux quand on combine les données appropriées fournies par les systèmes de télédétection aux données recueillies sur le terrain. Il y a un an, les chercheurs ont organisé à cette fin, à l’Universidad Mayor, un colloque d’une journée sur ce sujet, qui a attiré 27 participants parmi lesquels figuraient des étudiants, des chercheurs universitaires, des représentants de l’industrie minière, des consultants et des membres du personnel de l’autorité nationale chargée de l’eau au Chili.

M. Brenning souligne que le réchauffement de la planète pourrait avoir de graves répercussions sur les glaciers rocheux dans de nombreuses régions et, par le fait même, sur les réserves mondiales d’eau douce emmagasinées sous forme de glace. D’où l’importance de dresser dès maintenant des inventaires des glaciers rocheux, et ce, non seulement pour appuyer les études d’impact sur l’environnement, mais également pour constituer au fil du temps la masse de connaissances nécessaire pour protéger les ressources hydriques vitales.

Récemment, M. Brenning a été interviewé par des médias du Chili et d’autres pays au sujet de l’importance des glaciers rocheux, ce qui a donné lieu à la diffusion de reportages sur la glaciologie. Il a également été invité, en raison de son expertise, à faire partie d’un groupe scientifique chargé de conseiller l’agence nationale de protection de l’environnement du Chili sur la mise en oeuvre de sa politique nationale sur les glaciers. Il prévoit travailler au Chili une partie de l’année 2011.

La recherche sur les glaciers rocheux à laquelle collaborent MM. Brenning et Peña, des chercheurs et des étudiants des cycles supérieurs a été financée par le Centre de recherches pour le développement international (CRDI), organisme canadien, dans le cadre du programme Subventions pour la coopération en recherche entre le Canada, l’Amérique latine et les Antilles (SCR-CALA), à hauteur de près de 8 500 $. Ce programme de subventions, qui est administré par l’Association des universités et collèges du Canada, favorise l’émergence de réseaux de chercheurs dans les champs d’action prioritaires du CRDI : l’agriculture et l’environnement, les technologies de l’information et de la communication au service du développement, l’innovation, la politique et la science, ainsi que la politique sociale et économique.
 

Photo: Flickr, timsnell