Les bilans de masse glaciaires, ou variations de volume annuelles des glaciers alpins, sont une image directe du climat en haute montagne : ils dépendent à la fois des précipitations et des flux d'énergie en surface (fortement corrélés aux températures estivales). Dans le cadre d'observations systématiques financées depuis 2000 par l'Observatoire des sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), le Laboratoire de glaciologie et de géophysique de l'environnement de Grenoble du CNRS (LGGE) réalise des observations bisannuelles sur un ensemble de quatre glaciers des Alpes françaises. Une étude récente a permis de retracer l'histoire précise des fluctuations de volume glaciaires et donc des variations climatiques au-dessus de 2 500 m d'altitude dans les Alpes françaises au cours du 20^e siècle.

Mesures topographiques des variations d'épaisseur à la mer de Glace (1998). © Photo : Christian Vincent

L'évolution du climat en haute montagne est souvent évaluée à partir des fluctuations des fronts des glaciers. Néanmoins, ces fluctuations ne peuvent pas être interprétées directement en termes climatiques : d'une part, elles sont dépendantes des processus d'écoulement propres à chaque glacier, d'autre part, les fronts réagissent aux conditions climatiques de plusieurs années ou décennies antérieures, avec des retards qui varient d'un glacier à l'autre.

En revanche, les variations de volume annuelles des glaciers (que l'on nomme bilans de masse, analogues à des bilans comptables) reflètent directement le climat : les bilans hivernaux (accumulation) dépendent des précipitations hivernales et les bilans estivaux (fusion) dépendent des variations des flux d'énergie en surface (fortement corrélées aux fluctuations des températures estivales). Ces variations de volume sont mesurées, soit directement d'une année sur l'autre à l'aide de carottages et de balises implantées dans la glace, soit par comparaison de cartes topographiques détaillées. Actuellement, les observations de bilans de masse en France sont réalisées sur quatre glaciers (Mer de Glace, Argentière, Gébroulaz, Saint Sorlin) par le Laboratoire de glaciologie et de géophysique de l'environnement de Grenoble du CNRS (LGGE) et sur un glacier (Sarennes) par le Centre d'étude du machinisme agricole, du Génie rural des eaux et des forêts (CEMAGREF) de Grenoble.

Bilans de masse cumulés (ou variations de volumes) du glacier de Saint Sorlin au cours du 20e siècle. Ils sont exprimés en mètres d'eau : ce sont des variations de volume divisées par la surface du glacier.

Les premières observations directes des bilans de masse glaciaires datent du milieu du 20^e siècle (1946 pour le Storglaciären en Suède) en Scandinavie et dans les Alpes. En France, les scientifiques disposent en outre de cartes topographiques relativement précises (1/10 000 ou 1/20 000) établies au début du siècle, de sources diverses (famille Vallot pour le massif du Mont Blanc, universitaires grenoblois pour le massif des Grandes Rousses, Service géographique de l'Armée). Grâce à ces cartes et aux mesures récentes, ils ont pu reconstituer les variations de volume glaciaires de quelques glaciers français depuis une centaine d'année.

Il apparaît que la diminution des glaciers n'est pas du tout uniforme au cours du 20e siècle ; deux périodes de fortes décroissances caractérisent ce siècle : 1942-1953 et 1982-2000. La forte décrue de la décennie 1940 est la conséquence d'hivers peu enneigés et d'étés très chauds. La forte perte de masse des glaciers enregistrée depuis 1982 est également le résultat d'une augmentation très importante de la fusion estivale.

Ces deux périodes de décrue ont été précédées par des périodes au cours desquelles les glaciers alpins ont peu perdu de volume ou même en ont gagné : entre 1954 et 1981, les glaciers ont grossi suite à une série d'étés frais puis d'hivers bien arrosés à partir de 1977. Cette crue s'est répercutée sur les fronts des glaciers : le front du glacier d'Argentière a avancé (avec un temps de retard) de près de 400 m entre 1970 et 1990 et celui des Bossons de 535 m entre 1953 et 1981¹. Depuis 1982, on assiste à une forte diminution des volumes glaciaires, également très sensible au niveau des fronts des glaciers (le glacier des Bossons a reculé de 548 m depuis 1982). à titre d'exemple, entre les périodes 1954-1981 et 1982-1999, la fonte estivale moyenne à 2 800 m d'altitude est passée de 2,1 m à 3,1 m de glace !

En conclusion, avant le 20^e siècle, les observations de fronts sont les seuls indicateurs de l'état des glaciers ; même si ces indicateurs sont bien imparfaits, ils montrent que les glaciers ont fortement régressé depuis la fin du Petit Âge de Glace (qui s'est terminé vers le milieu du 19^e siècle) et que cette tendance est générale à l'échelle de la planète. Depuis le début du 20^e siècle, les variations de volume glaciaires nous donnent désormais une image beaucoup plus précise du climat dans les Alpes. Au cours des vingt dernières années, la forte diminution des glaciers résulte d'une forte augmentation de la fusion qui traduit un réchauffement estival évident. En outre, le déficit des années 1982-2000, bien que d'amplitude comparable à celui des années 1942-1953 n'est pas de même nature : à la fin des années 1940, les faibles précipitations et les étés radieux se combinent pour faire reculer les glaciers, tandis que, au cours des deux dernières décennies, des conditions estivales exceptionnelles pour le 20^e siècle, expliquent, à elles seules, la décrue des glaciers.

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