Écouter les glaciers pour mieux comprendre leur instabilité

Et si l’on pouvait écouter les glaciers pour mieux comprendre leur instabilité ? En s’appuyant sur plus de 20 ans d’observations multidisciplinaires d’un glacier arctique, une étude pilotée par Ugo Nanni, doctorant de l’Université Grenoble Alpes qui a réalisé sa thèse au sein de l’Institut des géosciences et de l’environnement de Grenoble (IGE-OSUG, CNRS/INRAE/IRD/UGA - Grenoble INP-UGA), montre que le réchauffement climatique n’affecte pas seulement la fonte des glaciers, mais peut aussi déclencher des accélérations rapides de leur écoulement. Grâce à des réseaux sismologiques permettant « d’écouter » les craquements et frottements internes du glacier, les auteurs identifient pour la première fois une boucle de rétroaction positive reliant directement la fonte de surface à l’instabilité dynamique des glaciers.

Grâce à des observations acquises sur plus de 20 ans, cette étude documente l’accélération spectaculaire d’un glacier arctique, dont la vitesse est passée de quelques mètres par an à près de cent mètres par an. Pour la première fois, ces données permettent d’observer directement le mécanisme par lequel le changement climatique peut déclencher une transition d’un écoulement glaciaire stable vers un régime instable. Les observations portent sur le glacier Kongsvegen, au Svalbard, un glacier dit « à crue », caractérisé par de longues phases de faible écoulement interrompues par de courtes périodes d’accélération rapide. Situé à proximité de la station de recherche de Ny-Ålesund, Kongsvegen est l’un des glaciers les mieux instrumentés de l’Arctique, dans une région où le réchauffement est près de sept fois plus rapide que la moyenne mondiale.

L’étude repose sur une combinaison de données à long terme et d’observations à haute résolution. Plus de 20 ans de mesures de vitesse d’écoulement sont complétés par des observations satellitaires suivant l’évolution des crevasses et de l’épaisseur de la glace. Un réseau sismique installé sur le glacier depuis 2018, incluant des capteurs placés jusqu’à 250 mètres sous la surface, permet « d’écouter » le glacier en enregistrant les signaux liés à la fracturation de la glace et à son glissement sur la roche sous-jacente.

Ces données montrent qu’une première accélération du glacier favorise l’ouverture et l’approfondissement des crevasses, qui deviennent des voies d’accès pour l’eau de fonte. En atteignant la base du glacier, cette eau lubrifie le lit glaciaire et accentue le glissement.

Ce processus met en place une boucle de rétroaction positive : plus le glacier s’accélère, plus les crevasses se développent ; plus l’eau de fonte peut pénétrer en profondeur, plus le glissement basal augmente, entraînant une nouvelle accélération. Le mécanisme observé a déjà conduit à une accélération de plus d’un ordre de grandeur du glacier Kongsvegen et montre que le changement climatique peut renforcer des instabilités dynamiques capables de se propager à grande échelle. Les résultats soulignent le potentiel de la sismologie pour détecter et suivre ces processus, et fournissent des observations clés pour améliorer les modèles glaciaires, l’évaluation des risques et les projections d’élévation du niveau des mers.

Référence

Nanni, U., Bouchayer, C., Åkesson, H. et al. Observed positive feedback between surface ablation and crevasse formation drives glacier acceleration and potential surge. Nat Commun 16, 11227 (2025). DOI : 10.1038/s41467-025-66349-9

Cette actualité a été initialement publié par l’UGA.