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Commission géologique du Canada
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 Commission géologique du Canada
Ressources naturelles Canada > Secteur des sciences de la Terre > Commission géologique du Canada > Glaciologie
Groupe National de recherche en glaciologie
Activitiés


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GLACIER WHITE, GLACIER BABY ET CALOTTE GLACIAIRE MEIGHENCALOTTE GLACIAIRE AGASSIZ
CALOTTE GLACIAIRE MELVILLECALOTTES GLACIAIRES DEVON ET PENNY
MONT LOGANCALOTTES GLACIAIRES DEVON ET PENNY
CÔTE OUESTMONTAGNES ROCHEUSES ET CHAÎNES INTÉRIEURES


Carottes de glace

Archives des carottes de glace, du climat à long terme, de la chimie de l'atmosphère, des isotopes stables, du pollen, de la biologie et d'autres archives pour l'Arctique canadien et le Yukon

RNCan, CGC, DST, Groupe national de glaciologie

David Fisher, Roy (Fritz) Koerner, Mike Demuth, Jocelyne Bourgeois, Chris Zdanowicz, James Zheng, John Sekerka, Murty Parnandi

Le programme de carottage de la glace du Groupe national de glaciologie (GNG) a été mis sur pied dans les années 1970. Il continuera à fournir des renseignements sur l'évolution des variables mentionnées ci-dessus à des échelles temporelles saisonnières à millénaires pour toute la période du dernier cycle glaciaire et interglaciaire en des sites répartis un peu partout dans l'Arctique et au Yukon. Les études des carottes de glace ajoutent une dimension temporelle aux programmes de surveillance régionaux également exécutés par le GNG et situent les tendances actuelles dans leur contexte. La méthode d'étude indirecte des carottes de glace qui emprunte différentes approches et vise la collecte de plusieurs variables permet d'établir des relations de cause à effet. En combinant les résultats de ces travaux aux données dendrochronologiques et à d'autres données stratigraphiques sensibles au climat, il devient alors possible de reconstituer avec moult détails l'histoire du climat de la Terre pour les quelques derniers milliers d'années.

Les études des carottes de glace prévues au mont Logan et dans les environs jetteront un éclairage sur l'importance du Pacifique Nord-Ouest et sur les contrastes existant entre l'Arctique de l'Est et l'Arctique de l'Ouest. Si les travaux au mont Logan sont dirigés par la CGC, ils ont pu être entrepris uniquement parce que les universités et d'autres institutions gouvernementales (University of New Hampshire, University of Maine, Université d'Ottawa, Université de Copenhague, ministère des Pêches et Océans, University of Alaska, Université de l'Alberta - IANN de l'Université de Calgary, Université de la Colombie-Britannique, NIPR du Japon, Station de recherches du lac Kluane, Parcs Canada et autres institutions) ont offert leur coopération pour les planifier, les financer et les exécuter. Plus il y a de personnes qui participent aux travaux scientifiques et aux résultats, mieux c'est.

Dans le cadre des travaux sur les carottes de glace de l'Arctique on a utilisé récemment notre nouveau carottier ultrapropre muni de tubes en titane, de têtes de coupe et de manchons en plastique prénettoyés. Ce carottier prélève des carottes très propres destinées à l'étude des métaux présents en ultratraces et d'autres « contaminants ». Il sera utilisé pour exécuter les projets en coopération qui nécessitent des échantillons ultrapropres, s'il existe une planification et un financement conjoints. Nous analysons actuellement deux carottes extraites de la surface jusqu'à la base de la calotte glaciaire Devon. D'autres forages dans l'Arctique pourraient être exécutés dans le cadre des travaux de reconnaissance et de planification à la calotte glaciaire Barnes (île de Baffin) et au mont Oxford (île d'Ellesmere). Ces projets sont actuellement au stade de planification des groupes, de planification des travaux scientifiques et de montage financier. Quiconque est intéressé à prendre part à ces projets n'a qu'à nous contacter.

La troisième calotte glaciaire connue la plus vaste après les calottes glaciaires de l'Antarctique et du Groenland est la calotte glaciaire du pôle Nord de la planète Mars; le GNG a mis sur pied un programme, petit mais dynamique, pour l'étudier. Ce programme jette de la lumière sur les cycles climatiques de Mars, la rhéologie extrême des glaces et le cycle hydrologique (ressources) de Mars. La première et la deuxième conférences internationales intitulées Mars Polar Science and Exploration ont été convoquées et parrainées par la CGC (en partenariat avec la NASA, l'IGS et l'Université d'Islande). Les travaux ont été effectués conjointement avec la société Icefield Instruments Inc; nous participons aussi aux études entreprises par Icefield Instruments sur le lac Antarctique et le cryobot destiné à Europa.


Fluctuations des glaciers et des calottes glaciaires

Détection au sol et télédétection des fluctuations des glaciers et des calottes glaciaires dans le cadre d'une stratégie de détection des changements climatiques (M.N. Demuth et R.M. Koerner)

On sait depuis longtemps que les variations du bilan massique ainsi que de la superficie et de l'épaisseur des glaciers et des calottes glaciaires représentent une des mesures les plus fiables des flux d'énergie et d'humidité à la surface de la Terre; les premières correspondent à une réaction directe et immédiate aux variations climatiques alors que les dernières représentent des réactions tardives à la suite de rajustements dynamiques des variations du bilan massique. À ce titre, on peut obtenir des perspectives à des échelles temporelles et des résolutions variables en sélectionnant des glaciers et des calottes glaciaires dont la situation glacio-climatique, la taille, la pente du lit et l'état thermique sont différents. Chef de file parmi les organismes fédéraux de recherche en glaciologie au Canada et responsable du respect des obligations prises par le Canada en matière de surveillance et d'évaluation des glaciers et de présentation de rapports à l'échelle nationale et internationale sur ces derniers (IAHS/CING-SMSG, UNESCO-PHI, PNUE, OMM-SMOC-GTN-G), le Groupe national de glaciologie et son Réseau canadien de surveillance et d'évaluation des variations des glaciers (CGVMAN) composé de partenaires des gouvernements, des universités et du secteur privé étudient actuellement six glaciers et calottes glaciaires dans l'Arctique et quatre glaciers dans la Cordillère. Il s'agit des glaciers Agassiz (GNG), Baby (Université Trent), Devon (GNG), Meighen (GNG), Melville (GNG), White (Université Trent ) et Helm (GNG, Université Simon Fraser), Peyto (GNG, ministère de l'Environnement de l'Alberta, Université de Toronto, Trans-Alta Utilities), Place (GNG, Université de la Colombie-Britannique) et Sentinel (GNG, Université Simon Fraser). Ce réseau ne constitue qu'une partie du réseau de référence canadien qui a apporté sa contribution à la Décennie hydrologique internationale parainnée par l'UNESCO. Le réseau de référence du Canada présente plusieurs lacunes des points de vue spatial et glacio-climatique. En outre, de nombreux éléments laissent supposer que le réseau planétaire est empreint de distorsions systématiques relatives à la taille et à l'espace continental à hémisphérique. Le Canada pourra améliorer ses capacités nationales et sa contribution au développement du réseau planétaire dans la mesure où pourront être créés de nouveaux partenariats, notamment dans le cadre des activités associées au CRYSYS. De nouveaux partenariats avec des organismes qui étudient les glaciers et les calottes glaciaires dans la Cordillère et l'Arctique, devraient voir le jour et contribueront à promouvoir une base d'observations qui ne repose pas uniquement sur les données - et qui permettra au Canada d'apporter sa contribution à la compréhension du changement climatique planétaire - mais qui est également axée sur les enjeux, ce qui permettra au Canada d'apporter sa participation à la solution de problèmes fondamentaux de portée nationale et internationale (tels ceux associés aux ressources en eau, au niveau de la mer, au cheminement et à la chimie de la pollution ainsi qu'à la dynamique des écosystèmes).


Fonds d'action pour le changement climatique

Fonds d'action pour le changement climatique - Collectif des Prairies pour la recherche en adaptation (CPRA)

CPRA - Projet P 55

L'incidence du changement climatique sur les glaciers des versants orientaux des Rocheuses canadiennes et les répercussions sur l'adaptation liée aux ressources en eau dans les Prairies canadiennes - Phase I

Promoteurs du projet:
Michael N. Demuth, Ing., Géo.
Spécialiste des sciences physiques - glaciologue
Commission géologique du Canada
Groupe national de glaciologie
601, rue Booth
Ottawa (Ontario)
K1A 0E8
Téléphone : (613) 996-0235
Télécopieur : (613) 996-5448
Courriel : mdemuth@rncan.gc.ca

Alain Pietroniro, Ph.D., Ing.
Chercheur scientifique - hydrologue
Environnement Canada
Institut national de la recherche sur les eaux
11 Innovation Boulevard
Saskatoon (Saskatchewan) S7N 3H5
Téléphone : (306) 975-5750
Télécopieur : (306) 975-5143
Courriel : al.pietroniro@ec.gc.ca

Mots clés : changement climatique, glaciers, bilan massique, ressources en eau, modélisation hydrologique, production hydroélectrique, adaptation

L'eau de fusion glaciaire alimente pendant la période critique de la fin de l'été de nombreux systèmes aquatiques et riverains ainsi que les cours d'eau bordant la région où abondent les glaciers. Ces débits de fin d'été sont indispensables pour alimenter les centrales hydroélectriques, les nappes souterraines ainsi que pour les poissons puisque le débit de base est essentiel à l'alimentation des frayères en automne. À l'aide d'un transect de bassins dans le bassin fluvial de la rivière Saskatchewan Nord, lesquels présentent un éventail de couvertures glaciaires et de régimes climatologiques, et prenant en compte la variabilité des précipitations, nous avons conclu que pendant la période de régression annuelle (août-novembre), les débits des bassins collecteurs ont faibli considérablement au cours de la période étudiée (de 1950 environ jusqu'à maintenant) et sont proportionnels au recul observé des glaciers. Nous avons également enregistré une diminution de la taille des glaciers en dépit de l'augmentation générale de l'écoulement vertical de l'eau de fonte libérée par les glaciers au cours des dernières décennies. Actuellement, il s'agit encore de déterminer si le recul des glaciers est attribuable à un forçage d'origine anthropique ou au rétablissement d'un nouvel équilibre naturel consécutif au stade maximal du Petit Âge glaciaire, ou encore à l'influence de ces deux facteurs. L'examen des manifestations morpho-stratigraphiques (p. ex. les moraines, les lignes de transition entre végétaux à différents stades de maturité) laissent supposer que les glaciers des versants sous le vent subissent une évolution s'accélérant vers un état réduit non atteint depuis l'intervalle chaud du début de l'Holocène. Quoi qu'il en soit, il semble que les cours d'eau qui sont alimentés par les glaciers subissent déjà les incidences à moyen et à long terme de la variabilité du climat prévue par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (écoulements réduits de ces sources). Une étude complémentaire à cette étude pilote porte sur les autres bassins récepteurs situés dans le transect susmentionné et sur la totalité de l'hydrogramme annuel en utilisant l'analyse statistique (classique et bayésienne) et la modélisation hydrologique répartie. Ce travail devrait permettre de mieux définir les effets glacio-climatiques futurs qui ont été caractérisés uniquement à l'aide des conditions extrêmes de la variabilité de l'Holocène déduites de la morpho-stratigraphie.

Principaux partenaires:


Cartographie par laser aéroporté de la couverture glaciaire

Cartographie par laser aéroporté (LiDAR) de la couverture glaciaire Cartographie par laser aéroporté (LiDAR) de la couverture glaciaire

Mike Demuth, glaciologue à RNCan (CGC-DST) et Al Pietroniro, hydrologue à Environnement Canada (INRE), ont travaillé en collaboration avec le secteur privé afin d'effectuer le premier levé de la surface du sol par laser aéroporté (CLA) des glaciers situés dans les Rocheuses canadiennes. Les sociétés Optech de Toronto et Maltais Geomatics de Calgary ont fait la collecte et le traitement de données de télémétrie laser et du positionnement GPS recueillies dans une zone de 5 km sur 20 km au champ de glace Wapta, à une altitude de 4000 m au-dessus du niveau de la mer. Ces travaux de recherche sont effectués dans le but de déterminer si on peut appliquer les levés satellitaires et aériens par laser et par radar à l'étude des plus petits glaciers et calottes glaciaires dans le but de mesurer le bilan massique et les paramètres glacier-climat connexes. Le Groupe national de glaciologie de RNCan et d'Environnement Canada espère mettre au point des techniques dans le cadre d'une contribution à long terme du Canada au Système mondial d'observation du climat (SMOC) et de ses travaux relatifs à la détection et à l'étude des incidences du changement climatique sur les ressources en eau liées à la neige et à la glace dans l'Ouest canadien.

Représentation préliminaire par ombres portées du relief (25 m x 25 m) d'après des données de cartographie par laser aéroporté  (LiDAR) recueillies dans la partie nord du champ de glace Wapta, couvrant les glaciers Peyto et Bow. Les affichages transversaux des données brutes sont effectués à tous les 2,5 m et les affichages longitudinaux, à tous les 1,5 m. L'altitude est déterminée avec une précision supérieure à 15 cm (1 écart-type.).
Représentation préliminaire par ombres portées du relief (25 m x 25 m) d'après des données de cartographie par laser aéroporté (LiDAR) recueillies dans la partie nord du champ de glace Wapta, couvrant les glaciers Peyto et Bow. Les affichages transversaux des données brutes sont effectués à tous les 2,5 m et les affichages longitudinaux, à tous les 1,5 m. L'altitude est déterminée avec une précision supérieure à 15 cm (1 écart-type.).

Paramètres de la plate-forme :
Hauteur de l'aéronef : 4000 m au-dessus du niveau moyen de la mer, (330 -1000 m au-dessus de la surface du sol); vitesses au sol : 130 kt
Balayage laser : ±20° du NADIR à 28 Hz
Fréquence de récurrence du déclenchement du laser : 10kHz

Positionnement :
DF GPS et INS embarqués
DF GPS au repère de nivellement no 685E de la DLG (sommet du glacier Bow)
12 canaux.,1pps, L1, L2, CA, post-traitement CACS

2006-01-12Avis importants