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50 results on '"Vincent Favier"'

1. Synoptic and planetary-scale dynamics modulate Antarctic atmospheric river precipitation intensity

Author: Rebecca Baiman, Andrew C. Winters, Benjamin Pohl, Vincent Favier, Jonathan D. Wille, and Kyle R. Clem
Subjects: Geology, QE1-996.5, Environmental sciences, GE1-350
Abstract: Abstract Although rare, atmospheric rivers substantially influence the interannual variability of Antarctic surface mass balance. Here we use MERRA-2 reanalysis to identify characteristics unique to atmospheric river environments by comparing (1) Analog (environments that feature high-low pressure couplets, similar to Atmospheric River environments, but no Atmospheric River), (2) Atmospheric River, and (3) Top Atmospheric River (highest precipitation) timesteps during 1980–2019 around Antarctica. We find significant differences between Atmospheric River and Analog environments including more intense and poleward-shifted mid-tropospheric geopotential height couplets as well as larger atmospheric moisture anomalies. We find similar significant enhancement in synoptic-scale dynamic drivers of Top Atmospheric Rivers compared to all Atmospheric River environments, but no significant difference in local integrated water vapor anomalies. Instead, our results highlight the importance of large-scale dynamic drivers during Top Atmospheric River timesteps, including amplified Rossby waves excited by tropical convection.
Published: 2024
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2. Record-high Antarctic Peninsula temperatures and surface melt in February 2022: a compound event with an intense atmospheric river

Author: Irina V. Gorodetskaya, Claudio Durán-Alarcón, Sergi González-Herrero, Kyle R. Clem, Xun Zou, Penny Rowe, Paola Rodriguez Imazio, Diego Campos, Christophe Leroy-Dos Santos, Niels Dutrievoz, Jonathan D. Wille, Anastasiia Chyhareva, Vincent Favier, Juliette Blanchet, Benjamin Pohl, Raul R. Cordero, Sang-Jong Park, Steve Colwell, Matthew A. Lazzara, Jorge Carrasco, Adriana Maria Gulisano, Svitlana Krakovska, F. Martin Ralph, Thomas Dethinne, and Ghislain Picard
Subjects: Environmental sciences, GE1-350, Meteorology. Climatology, QC851-999
Abstract: Abstract The Antarctic Peninsula (AP) experienced a new extreme warm event and record-high surface melt in February 2022, rivaling the recent temperature records from 2015 and 2020, and contributing to the alarming series of extreme warm events over this region showing stronger warming compared to the rest of Antarctica. Here, the drivers and impacts of the event are analyzed in detail using a range of observational and modeling data. The northern/northwestern AP was directly impacted by an intense atmospheric river (AR) attaining category 3 on the AR scale, which brought anomalous heat and rainfall, while the AR-enhanced foehn effect further warmed its northeastern side. The event was triggered by multiple large-scale atmospheric circulation patterns linking the AR formation to tropical convection anomalies and stationary Rossby waves, with an anomalous Amundsen Sea Low and a record-breaking high-pressure system east of the AP. This multivariate and spatial compound event culminated in widespread and intense surface melt across the AP. Circulation analog analysis shows that global warming played a role in the amplification and increased probability of the event. Increasing frequency of such events can undermine the stability of the AP ice shelves, with multiple local to global impacts, including acceleration of the AP ice mass loss and changes in sensitive ecosystems.
Published: 2023
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3. The circum-Antarctic ice-shelves respond to a more positive Southern Annular Mode with regionally varied melting

Author: Deborah Verfaillie, Charles Pelletier, Hugues Goosse, Nicolas C. Jourdain, Christopher Y. S. Bull, Quentin Dalaiden, Vincent Favier, Thierry Fichefet, and Jonathan D. Wille
Subjects: Geology, QE1-996.5, Environmental sciences, GE1-350
Abstract: Positive phases of the Southern Annular Mode lead to enhanced basal melt overall in the Antarctic ice shelves, with strong losses in the Bellingshausen and Western Pacific sectors and gains in the Amundsen Sea, according to ice-ocean model experiments.
Published: 2022
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4. Intense atmospheric rivers can weaken ice shelf stability at the Antarctic Peninsula

Author: Jonathan D. Wille, Vincent Favier, Nicolas C. Jourdain, Christoph Kittel, Jenny V. Turton, Cécile Agosta, Irina V. Gorodetskaya, Ghislain Picard, Francis Codron, Christophe Leroy-Dos Santos, Charles Amory, Xavier Fettweis, Juliette Blanchet, Vincent Jomelli, and Antoine Berchet
Subjects: Geology, QE1-996.5, Environmental sciences, GE1-350
Abstract: The most intense atmospheric rivers to hit the Antarctic Peninsula induce extremes in temperature, surface melt, sea ice disintegration or swell that destabilize the ice shelves with 40% probability, suggest analyses of observations and regional climate model simulations.
Published: 2022
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5. Towards Operational Fiducial Reference Measurement (FRM) Data for the Calibration and Validation of the Sentinel-3 Surface Topography Mission over Inland Waters, Sea Ice, and Land Ice

Author: Elodie Da Silva, Emma R. Woolliams, Nicolas Picot, Jean-Christophe Poisson, Henriette Skourup, Geir Moholdt, Sara Fleury, Sajedeh Behnia, Vincent Favier, Laurent Arnaud, Jérémie Aublanc, Valentin Fouqueau, Nicolas Taburet, Julien Renou, Hervé Yesou, Angelica Tarpanelli, Stefania Camici, Renée Mie Fredensborg Hansen, Karina Nielsen, Frédéric Vivier, François Boy, Roger Fjørtoft, Mathilde Cancet, Ramiro Ferrari, Ghislain Picard, Mohammad J. Tourian, Nicolaas Sneeuw, Eric Munesa, Michel Calzas, Adrien Paris, Emmanuel Le Meur, Antoine Rabatel, Guillaume Valladeau, Pascal Bonnefond, Sylvie Labroue, Ole Andersen, Mahmoud El Hajj, Filomena Catapano, and Pierre Féménias
Subjects: S3 land STM, uncertainties, FRM, sea ice thickness, inland water surface height, land ice height, Science
Abstract: The Copernicus Sentinel-3 Surface Topography Mission (STM) Land Altimetry provides valuable surface elevation information over inland waters, sea ice, and land ice, thanks to its synthetic aperture radar (SAR) altimeter and its orbit that covers high-latitude polar regions. To ensure that these measurements are reliable and to maximise the return on investment, adequate validation of the geophysical retrieval methods, processing algorithms, and corrections must be performed using independent observations. The EU-ESA project St3TART (started July 2021) aims to generalise the concept of Fiducial Reference Measurements (FRMs) for the Copernicus Sentinel-3 STM. This work has gathered existing data, made new observations during field campaigns, and ensured that these observations meet the criteria of FRM standards so that they can be used to validate Sentinel-3 STM Land Altimetry products operationally. A roadmap for the operational provision of the FRM, including the definition, consolidation, and identification of the most relevant and cost-effective methods and protocols to be maintained, supported, or implemented, has been developed. The roadmap includes guidelines for SI traceability, definitions of FRM measurement procedures, processing methods, and uncertainty budget estimations.
Published: 2023
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6. Assessing the Contribution of Glacier Melt to Discharge in the Tropics: The Case of Study of the Antisana Glacier 12 in Ecuador

Author: Luis Felipe Gualco, Luis Maisincho, Marcos Villacís, Lenin Campozano, Vincent Favier, Jean-Carlos Ruiz-Hernández, and Thomas Condom
Subjects: tropical glacier, melting, albedo, precipitation, energy balance, shortwave radiation, Science
Abstract: Tropical glaciers are excellent indicators of climate variability due to their fast response to temperature and precipitation variations. At same time, they supply freshwater to downstream populations. In this study, a hydro-glaciological model was adapted to analyze the influence of meteorological forcing on melting and discharge variations at Glacier 12 of Antisana volcano (4,735–5,720 m above sea level (a.s.l.), 1.68 km2, 0°29′S; 78°9′W). Energy fluxes and melting were calculated using a distributed surface energy balance model using 20 altitude bands from glacier snout to the summit at 30-min resolution for 684 days between 2011 and 2013. The discharge was computed using linear reservoirs for snow, firn, ice, and moraine zones. Meteorological variables were recorded at 4,750 m.a.s.l. in the ablation area and distributed through the altitudinal range using geometrical corrections, and measured lapse rate. The annual specific mass balance (−0.61 m of water equivalent -m w.e. y−1-) and the ablation gradient (22.76 kg m−2 m−1) agree with the values estimated from direct measurements. Sequential validations allowed the simulated discharge to reproduce hourly and daily discharge variability at the outlet of the catchment. The latter confirmed discharge simulated (0.187 m3 s−1) overestimates the streamflow measured. Hence it did not reflect the net meltwater production due to possible losses through the complex geology of the site. The lack of seasonality in cloud cover and incident short-wave radiation force the reflected short-wave radiation via albedo to drive melting energy from January to June and October to December. Whereas the wind speed was the most influencing variable during the July-September season. Results provide new insights on the behaviour of glaciers in the inner tropics since cloudiness and precipitation occur throughout the year yielding a constant short-wave attenuation and continuous variation of snow layer thickness.
Published: 2022
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7. Empirical Run‐Time Bias Correction for Antarctic Regional Climate Projections With a Stretched‐Grid AGCM

Author: Gerhard Krinner, Julien Beaumet, Vincent Favier, Michel Déqué, and Claire Brutel‐Vuilmet
Subjects: bias correction, climate modeling, regional climate, Physical geography, GB3-5030, Oceanography, GC1-1581
Abstract: Abstract This work presents snapshot simulations of the late 20th and late 21st century Antarctic climate under the RCP8.5 scenario carried out with an empirically bias‐corrected global atmospheric general circulation model (AGCM), forced with bias‐corrected sea‐surface temperatures and sea ice and run with about 100‐km resolution over Antarctica. The bias correction substantially improves the simulated mean late 20th century climate. The simulated atmospheric circulation of the bias‐corrected model compares very favorably to the best available AMIP (Atmospheric Model Intercomparison Project)‐type climate models. The simulated interannual circulation variability is improved by the bias correction. Depending on the metric, a slight improvement or degradation is found in the simulated variability on synoptic timescales. The simulated climate change over the 21st century is broadly similar in the corrected and uncorrected versions of the atmospheric model, and atmospheric circulation patterns are not geographically “pinned” by the applied bias correction. These results suggest that the method presented here can be used for bias‐corrected climate projections. Finally, the authors discuss different possible choices in terms of the place of bias corrections and other intermediate steps in the modeling chain leading from global coupled climate simulations to impact assessment.
Published: 2019
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8. Ice flow modelling to constrain the surface mass balance and ice discharge of San Rafael Glacier, Northern Patagonia Icefield

Author: GABRIELA COLLAO-BARRIOS, FABIEN GILLET-CHAULET, VINCENT FAVIER, GINO CASASSA, ETIENNE BERTHIER, INÉS DUSSAILLANT, JÉRÉMIE MOUGINOT, and ERIC RIGNOT
Subjects: glacier modelling, ice dynamics, surface mass budget, Environmental sciences, GE1-350, Meteorology. Climatology, QC851-999
Abstract: We simulate the ice dynamics of the San Rafael Glacier (SRG) in the Northern Patagonia Icefield (46.7°S, 73.5°W), using glacier geometry obtained by airborne gravity measurements. The full-Stokes ice flow model (Elmer/Ice) is initialized using an inverse method to infer the basal friction coefficient from a satellite-derived surface velocity mosaic. The high surface velocities (7.6 km a−1) near the glacier front are explained by low basal shear stresses (1 km a−1). We force the model using different surface mass-balance scenarios taken or adapted from previous studies and geodetic elevation changes between 2000 and 2012. Our results suggest that previous estimates of average surface mass balance over the entire glacier (Ḃ) were likely too high, mainly due to an overestimation in the accumulation area. We propose that most of SRG imbalance is due to the large ice discharge (−0.83 ± 0.08 Gt a−1) and a slightly positive Ḃ (0.08 ± 0.06 Gt a−1). The committed mass-loss estimate over the next century is −0.34 ± 0.03 Gt a−1. This study demonstrates that surface mass-balance estimates and glacier wastage projections can be improved using a physically based ice flow model.
Published: 2018
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9. Retrieval of Snow Properties from the Sentinel-3 Ocean and Land Colour Instrument

Author: Alexander Kokhanovsky, Maxim Lamare, Olaf Danne, Carsten Brockmann, Marie Dumont, Ghislain Picard, Laurent Arnaud, Vincent Favier, Bruno Jourdain, Emmanuel Le Meur, Biagio Di Mauro, Teruo Aoki, Masashi Niwano, Vladimir Rozanov, Sergey Korkin, Sepp Kipfstuhl, Johannes Freitag, Maria Hoerhold, Alexandra Zuhr, Diana Vladimirova, Anne-Katrine Faber, Hans Christian Steen-Larsen, Sonja Wahl, Jonas K. Andersen, Baptiste Vandecrux, Dirk van As, Kenneth D. Mankoff, Michael Kern, Eleonora Zege, and Jason E. Box
Subjects: snow characteristics, optical remote sensing, sow grain size, specific surface area, albedo, sentinel 3, olci, Science
Abstract: The Sentinel Application Platform (SNAP) architecture facilitates Earth Observation data processing. In this work, we present results from a new Snow Processor for SNAP. We also describe physical principles behind the developed snow property retrieval technique based on the analysis of Ocean and Land Colour Instrument (OLCI) onboard Sentinel-3A/B measurements over clean and polluted snow fields. Using OLCI spectral reflectance measurements in the range 400−1020 nm, we derived important snow properties such as spectral and broadband albedo, snow specific surface area, snow extent and grain size on a spatial grid of 300 m. The algorithm also incorporated cloud screening and atmospheric correction procedures over snow surfaces. We present validation results using ground measurements from Antarctica, the Greenland ice sheet and the French Alps. We find the spectral albedo retrieved with accuracy of better than 3% on average, making our retrievals sufficient for a variety of applications. Broadband albedo is retrieved with the average accuracy of about 5% over snow. Therefore, the uncertainties of satellite retrievals are close to experimental errors of ground measurements. The retrieved surface grain size shows good agreement with ground observations. Snow specific surface area observations are also consistent with our OLCI retrievals. We present snow albedo and grain size mapping over the inland ice sheet of Greenland for areas including dry snow, melted/melting snow and impurity rich bare ice. The algorithm can be applied to OLCI Sentinel-3 measurements providing an opportunity for creation of long-term snow property records essential for climate monitoring and data assimilation studies—especially in the Arctic region, where we face rapid environmental changes including reduction of snow/ice extent and, therefore, planetary albedo.
Published: 2019
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10. Back to the Future: Using Long-Term Observational and Paleo-Proxy Reconstructions to Improve Model Projections of Antarctic Climate

Author: Thomas J. Bracegirdle, Florence Colleoni, Nerilie J. Abram, Nancy A. N. Bertler, Daniel A. Dixon, Mark England, Vincent Favier, Chris J. Fogwill, John C. Fyfe, Ian Goodwin, Hugues Goosse, Will Hobbs, Julie M. Jones, Elizabeth D. Keller, Alia L. Khan, Steven J. Phipps, Marilyn N. Raphael, Joellen Russell, Louise Sime, Elizabeth R. Thomas, Michiel R. van den Broeke, and Ilana Wainer
Subjects: Antarctic, Southern Ocean, climate, paleoclimate, CMIP, PMIP, projections, Geology, QE1-996.5
Abstract: Quantitative estimates of future Antarctic climate change are derived from numerical global climate models. Evaluation of the reliability of climate model projections involves many lines of evidence on past performance combined with knowledge of the processes that need to be represented. Routine model evaluation is mainly based on the modern observational period, which started with the establishment of a network of Antarctic weather stations in 1957/58. This period is too short to evaluate many fundamental aspects of the Antarctic and Southern Ocean climate system, such as decadal-to-century time-scale climate variability and trends. To help address this gap, we present a new evaluation of potential ways in which long-term observational and paleo-proxy reconstructions may be used, with a particular focus on improving projections. A wide range of data sources and time periods is included, ranging from ship observations of the early 20th century to ice core records spanning hundreds to hundreds of thousands of years to sediment records dating back 34 million years. We conclude that paleo-proxy records and long-term observational datasets are an underused resource in terms of strategies for improving Antarctic climate projections for the 21st century and beyond. We identify priorities and suggest next steps to addressing this.
Published: 2019
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11. Relationship between weather regimes and atmospheric rivers in East Antarctica

Author: Jonathan Wille, Danielle G. Udy, Julien Pergaud, Tessa Vance, Gerhard Krinner, Niels Dutrievoz, Juliette Blanchet, Charles Amory, Francis Codron, Benjamin Pohl, Vincent Favier, Christoph Kittel, Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Institute for Marine and Antarctic Studies [Hobart] (IMAS), University of Tasmania [Hobart, Australia] (UTAS), ARC Centre of Excellence for Climate Extremes, Laboratory of Climatology, Université de Liège, Océan et variabilité du climat (VARCLIM), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), ANR-20-CE01-0013,ARCA,Climatologie des rivières atmosphériques en Antarctique(2020), Biogéosciences [UMR 6282] [Dijon] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institute for Marine and Antarctic Studies [Horbat] (IMAS), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), and Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )
Subjects: Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, East antarctica, 15. Life on land, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Geophysics, Oceanography, 13. Climate action, Space and Planetary Science, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Geology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: 25 pages; International audience; Here, we define weather regimes in the East Antarctica—Southern Ocean sector based on daily anomalies of 700 hPa geopotential height derived from ERA5 reanalysis during 1979–2018. Most regimes and their preferred transitions depict synoptic-scale disturbances propagating eastwards off the Antarctic coastline. While regime sequences are generally short, their interannual variability is strongly driven by the polarity of the Southern Annular Mode (SAM). Regime occurrences are then intersected with atmospheric rivers (ARs) detected over the same region and period. ARs are equiprobable throughout the year, but clearly concentrate during regimes associated with a strong atmospheric ridges/blockings on the eastern part of the domain, which act to channel meridional advection of heat and moisture from the lower latitudes towards Antarctica. Both regimes and ARs significantly shape climate variability in Antarctica. Regimes favorable to AR occurrences are associated with anomalously warm and humid conditions in coastal Antarctica and, to a lesser extent, the hinterland parts of the Antarctic plateau. These anomalies are strongly enhanced during AR events, with warmer anomalies and dramatically amplified snowfall amounts. Large-scale conditions favoring AR development are finally explored. They show weak dependency to the SAM, but particularly strong atmospheric ridges/blockings over the Southern Ocean appear as the most favorable pattern, in which ARs can be embedded, and to which they contribute.
Published: 2021

12. New Late Glacial and Holocene 36Cl and 10Be moraine chronologies from sub-Antarctic Kerguelen Archipelago

Author: Didier Bourlès, Irene Schimmelpfennig, Vincent Favier, Léo Chassiot, Pierre-Henri Blard, Deborah Verfaillie, Joanna Charton, Vincent Jomelli, Georges Aumaître, Régis Braucher, Guillaume Delpech, Vincent Rinterknecht, Karim Keddadouche, Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Earth and Life Institute [Louvain-La-Neuve] (ELI), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Géosciences Paris Saclay (GEOPS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Laval [Québec] (ULaval), Plateforme de géochimie isotopique ASTER-CEREGE, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )
Subjects: geography, geography.geographical_feature_category, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, 15. Life on land, Sub antarctic, Paleontology, 13. Climate action, Moraine, Archipelago, 14. Life underwater, Glacial period, Geology, Holocene, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: The Kerguelen Archipelago (49°S, 69°E) is an excellent location for the study of multi-millennial glacier fluctuations, since it is the largest still glaciated emerged area (552 km2 in 2001) in the sub-Antarctic sector of the Indian Ocean, where many glacio-geomorphological formations such as moraines may be dated. To investigate the so-far little-known Late Glacial and the Holocene glacier fluctuations in Kerguelen, we apply cosmogenic nuclide dating of moraines in 3 glacial valleys: Val Travers valley, Ampere glacier valley and Arago glacier valley. We use in situ 36Cl dating of the basaltic moraine boulders at the first two sites, and 10Be dating of the quartz-bearing syenite boulders at the third site. The new 36Cl and 10Be exposure ages provide time constraints over the last 17,000 years. A glacial advance was highlighted during the Late Glacial at 14.4 ± 1.4 ka ago, probably linked to the Antarctic Cold Reversal event. These results are consistent with those previously obtained on the archipelago (Jomelli et al., 2017, 2018; Charton et al., 2020) and more generally those from other the sub-Antarctic regions (e.g. Sagredo et al., 2018). This suggests that all glaciers at this latitude were broadly sensitive to this specific climatic signal. No Early nor Mid Holocene advances were evidenced in Kerguelen glacier evolution during the Holocene due to missing moraines that may have formed in these specific periods. Radiocarbon-dated peat, published in the 1990s, provides evidence of less extensive glacier extents during the Early Holocene than during the Late Holocene (Frenot et al., 1997). Finally, glaciers seem to have re-advanced only during the Late Holocene, especially within the last millennium, at ⁓1 ka, ⁓620 years and ⁓390 years (Verfaillie et al., submitted). A comparison of this new dataset with the available 10Be ages from other sub-Antarctic regions allows for the identification of 3 different glacier evolution patterns during the Holocene. The glacial fluctuations experienced by Kerguelen glaciers seems particularly uncommon, and are likely due to its singular location in the Southern Indian Ocean. Finally, climatic factors that may explain the Kerguelen glacier evolution (temperature, precipitation) are discussed. To this end, we investigate the chronology of glacier advance/retreat periods with (i) the variation in atmospheric temperatures recorded in ice cores in Antarctica and (ii) the variation in precipitation (Southern Westerly Winds, Southern Annular Mode).Charton et al., 2020 : Ant. Sci. 1-13Frenot et al., 1997 : C.R. Acad. Sci. Paris Life Sciences 320, 567-573Jomelli et al., 2017 : Quat. Sci. Rev. 162, 128-144Jomelli et al., 2018 : Quat. Sci. Rev. 183, 110-123Sagredo et al., 2018 : Quat Sci. Rev. 188, 160-166Verfaillie et al., submitted
Published: 2021

13. Marine records of Holocene glacier variability in the Kerguelen Islands (South Indian Ocean): sedimentology, chronology, and paleoclimatic drivers

Author: Vincent Jomelli, Xavier Crosta, Vincent Favier, Joanna Charton, Deborah Verfaillie, Elisabeth Michel, Emmanuel Chapron, Léo Chassiot, Université Laval [Québec] (ULaval), Géographie de l'environnement (GEODE), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Earth and Life Institute [Louvain-La-Neuve] (ELI), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Indian ocean, geography, geography.geographical_feature_category, Oceanography, [SDE]Environmental Sciences, Glacier, Sedimentology, Holocene, Geology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Chronology
Abstract: The strength and the location of Southern Hemisphere winds (SHW) define an annular mode (SAM), a major component of interannual climatic variability in the Southern Hemisphere. SAM has a significant impact on mid-latitude westerly winds, but also acts on the meridional moisture transport over the Southern Ocean (for example, in the case of atmospheric rivers), with dramatic consequences on the cryosphere at high latitudes. Assessment of past, present and future changes in the SAM is essential for understanding climate variations and impacts at high latitudes. To date, Holocene proxy-based reconstructions of SAM are limited to South America, Australia/New Zealand, and Antarctica. In opposite, the paucity of SAM-related records for the Southern Indian Ocean presently limits our understanding of the spatial and temporal extent of SHW behavior in this region.To this aim, we present a series of 30-m long marine records retrieved from a fjord fed by glacial melt of the Ampere glacier belonging to the Cook Ice Cap in the Kerguelen Archipelago (49˚20’S, 69˚20’E). A new chronological framework, based on Bayesian modelling of 50 radiocarbon ages along with 137Cs and 210Pb measures, allows reconstructing 4 kyrs of sediment discharge related to glacier variability. Sedimentological and geochemical analyses from XRF and GEOTEK core scanners highlight (i) a regional tephra at 950 cal BP; (ii) regular occurrences of floods during the LIA; and (iii) a background sedimentation related to glacial flour inputs through hypo- and hyperpycnal flows favoring very high sedimentation rates (1-2 cm.a-1) in the fjord. Phases of glacier advances and retreats linked to moisture transport by SHW are reflected by fluctuations in sedimentological and geochemical signals, and correlated with moraines dating on land. Over the past 4 kyrs, four cycles of glacier advances/retreats can be evidenced, reflecting wet/dry periods in response to shifts in the position and changes in magnitude of the SHW, associated with moisture transport and precipitation in the Southern Indian Ocean. On centennial timescales, wet/dry periods inferred from Kerguelen are in-phase with Holocene SAM-related records from South America and Tasmania over the last 2 kyrs, suggesting the long-term glacier dynamic at Kerguelen is also related to a centennial expression of SAM.Acknowledgments : Marion Dufresne Crew, ARTEMIS program, UGA-ARCA.
Published: 2021

14. Recent climate variability around the Kerguelen Islands (Southern Ocean) seen through weather regimes

Author: Benjamin Pohl, Yves Richard, Deborah Verfaillie, Vincent Favier, Jean-Pierre Féral, Thomas Saucède, Ylber Krasniqi, Julien Pergaud, Biogéosciences [UMR 6282] [Dijon] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Aix Marseille Université (AMU)-Avignon Université (AU), Université Grenoble Alpes (UGA), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )
Subjects: Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Southern Oscillation, Geopotential height, Weather and climate, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Wind speed, Interannual variability, medicine, 14. Life underwater, Precipitation, Southern Ocean, Climate variability, 0105 earth and related environmental sciences, Mode (statistics), Antarctic Oscillation, Seasonality, medicine.disease, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Climatology, Period (geology), Environmental science, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Antarctic oscillation
Abstract: Daily weather regimes are defined around the Kerguelen Islands (Southern Ocean) based on daily 500 hPa geopotential height anomalies derived from the ERA5 ensemble reanalysis over the period 1979-2018. Ten regimes are retained as significant. Their occurrences are highly consistent across reanalysis ensemble members. Regimes show weak seasonality and non-significant long-term trends in their occurrences. Their sequences are usually short (1-3 days), with extreme persistence values above 10 days. Seasonal regime frequency is mostly driven by the phase of the Southern Annular Mode over Antarctica, mid-latitude dynamics over the Southern Ocean like the Pacific South American mode, and to a lesser extent, tropical variability, with significant but weaker relationships with El Niño Southern Oscillation. At the local scale over the Kerguelen Islands, regimes have a strong influence on measured atmospheric and oceanic variables, including minimum and maximum air temperature, mostly driven by horizontal advections, sea water temperature recorded 5 m below the surface, wind speed and sea level pressure. Relationships are weaker for precipitation amounts. Regimes also modify regional contrasts between observational sites in Kerguelen, highlighting strong exposure contrasts. The regimes allow improving our understanding of weather and climate variability and interactions in this region; they will be used in future work to assess past and projected long-term circulation changes in the southern mid-latitudes.
Published: 2021

15. Antarctic Atmospheric River Climatology and Precipitation Impacts

Author: Jai Chowdhry Beeman, Christoph Kittel, Jan T. M. Lenaerts, Cécile Agosta, Nicolas C. Jourdain, Irina Gorodetskaya, Jonathan Wille, Vincent Favier, Francis Codron, Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Centro de Estudos do Ambiante e do Mar (CESAM), Universidade de Aveiro, Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Département de Géographie, Université de Liège, Department of Atmospheric and Oceanic Sciences [Boulder] (ATOC), University of Colorado [Boulder], Océan et variabilité du climat (VARCLIM), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), ANR-20-CE01-0013,ARCA,Climatologie des rivières atmosphériques en Antarctique(2020), ANR-14-CE01-0001,ASUMA,Amélioration de la précision de l'estimation de bilan de masse de surface en Antarctique(2014), ANR-16-CE01-0011,EAIIST,Projet International d'exploration de la calotte polaire de l'Antarctique de l'Est(2016), ANR-15-CE01-0005,TROIS-AS,Vers un système de modélisation régionale océan / calotte / atmosphère(2015), ANR-15-CE01-0015,AC-AHC2,Circulation atmosphérique et changement de cycle hydrologique pour l'Arctique(2015), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 0207 environmental engineering, Antarctic ice sheet, 02 engineering and technology, 15. Life on land, Atmospheric river, Snow, 01 natural sciences, Geophysics, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Climatology, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Environmental science, Precipitation, 020701 environmental engineering, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Polar desert, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; The Antarctic ice sheet (AIS) is classified as a polar desert where, similar to other deserts around the world, the annual precipitation is dependent on a few episodic precipitation events. Recent research has highlighted that certain regions of the AIS receive 40%-60% of their total annual precipitation from the largest 10% of daily precipitation events (Turner et al., 2019). There is a high coast-inland snowfall gradient, as most
Published: 2021

16. Evolution of the Cook Ice Cap (Kerguelen Islands) between the last centuries and 2100 ce based on cosmogenic dating and glacio-climatic modelling

Author: Etienne Berthier, Joanna Charton, François Bétard, Zoe Stroebele, Irene Schimmelpfennig, Claude Legentil, Didier Bourlès, Julien Cavero, Vincent Favier, Vincent Jomelli, Raphaelle Charrassin, Karim Keddadouche, Deborah Verfaillie, Hugues Goosse, Vincent Rinterknecht, Georges Aumaître, Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Pôle de recherche pour l'organisation et la diffusion de l'information géographique (PRODIG (UMR_8586 / UMR_D_215 / UM_115)), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-AgroParisTech-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Catholic Univ Louvain, Appl Microbiol Earth & Life Inst, Louvain La Neuve, Belgium, Partenaires INRAE, Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-AgroParisTech-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1), UCL - SST/ELI/ELIC - Earth & Climate, and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Ecology, Evolution, Context (language use), Glacier, Geology, 010502 geochemistry & geophysics, Oceanography, 01 natural sciences, Glacier mass balance, Surface exposure dating, Behavior and Systematics, 13. Climate action, Moraine, Deglaciation, Physical geography, Ice caps, Glacial period, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: The Cook Ice Cap (CIC) on the sub-Antarctic Kerguelen Islands recently experienced extremely negative surface mass balance. Further deglaciation could have important impacts on endemic and invasive fauna and flora. To put this exceptional glacier evolution into a multi-centennial-scale context, we refined the evolution of the CIC over the last millennium, investigated the associated climate conditions and explored its potential evolution by 2100 ce. A glaciological model, constrained by cosmic ray exposure dating of moraines, historical documents and recent direct mass balance observations, was used to simulate the ice-cap extents during different phases of advance and retreat between the last millennium and 2100 ce. Cosmogenic dating suggests glacial advance around the early Little Ice Age (LIA), consistent with findings from other sub-Antarctic studies, and the rather cold and humid conditions brought about by the negative phase of the Southern Annular Mode (SAM). This study contributes to our currently limited understanding of palaeoclimate for the early LIA in the southern Indian Ocean. Glaciological modelling and observations confirm the recent decrease in CIC extent linked to the intensification of the SAM. Although affected by large uncertainties, future simulations suggest a complete disappearance of CIC by the end of the century.
Published: 2021

17. A debris-covered glacier at Kerguelen (49°S, 69°E) over the past 15 000 years

Author: Georges Aumaître, Vincent Favier, Vincent Jomelli, Didier Bourlès, Joanna Charton, Adrien Gilbert, Irene Schimmelpfennig, Karim Keddadouche, Fanny Brun, Deborah Verfaillie, Fatima Mokadem, Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Université Grenoble Alpes (UGA), French INSU LEFE Glacepreker project, IPEV Kesaaco 1048 project, and ANR-11-LABX-0046,Dynamite,Dynamiques Territoriales et spatiales(2011)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, 010502 geochemistry & geophysics, Oceanography, 01 natural sciences, glacier fluctuations, Antarctic Cold Reversal, in situ cosmogenic chlorine-36 dating, Ice core, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Paleoclimatology, paleoclimate, Cryosphere, Glacial period, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Holocene, 0105 earth and related environmental sciences, geography, geography.geographical_feature_category, sub-Antarctic, Geology, Glacier, 13. Climate action, Moraine, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Physical geography
Abstract: ASTER Team: Georges Aumaître, Didier L. Bourlès and Karim Keddadouche; International audience; Debris-covered glaciers constitute a large part of the world's cryosphere. However, little is known about their long-term response to multi-millennial climate variability, in particular in the Southern Hemisphere. Here, we provide first insights into the response of a debris-covered glacier to multi-millennial climate variability in the sub-Antarctic Kerguelen Archipelago, which can be compared to that of recently investigated debris-free glaciers. We focus on the Gentil Glacier and present thirteen new 36 Cl cosmic-ray exposure ages from moraine boulders. The Gentil Glacier experienced at least two glacial advancesthe first one during the Late Glacial (19.0-11.6 ka) at ~14.3 ka and the second one during the Late Holocene at ~2.6 ka. Both debris-covered and debris-free glaciers advanced broadly synchronously during the Late Glacial, most probably during the Antarctic Cold Reversal event (14.5-12.9 ka). This suggests that both glacier types at Kerguelen were sensitive to abrupt temperature changes recorded in Antarctic ice cores, associated with increased moisture. However, during the late Holocene, the advance at about ~2.6 ka was not observed in other glaciers and seems to be an original feature of the debris-covered Gentil Glacier, either related to distinct dynamics or distinct sensitivity to precipitation changes.
Published: 2021

18. El Niño-Southern Oscillation signal in a new East Antarctic ice core, Mount Brown South

Author: Alexander D. Fraser, Christoph Kittel, Mark A. J. Curran, Andrew Klekociuk, A. S. Criscitiello, Nerilie J. Abram, CT Plummer, Helle Astrid Kjær, Ailie J. E. Gallant, Tessa Vance, Andrew D. Moy, Vincent Favier, Camilla K. Crockart, Lingwei Zhang, Paul Vallelonga, Jonathan Wille, Lenneke M. Jong, Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), and Université Grenoble Alpes (UGA)
Subjects: food.ingredient, 010504 meteorology & atmospheric sciences, SURFACE MASS-BALANCE, Stratigraphy, Dome, 010502 geochemistry & geophysics, Environmental protection, 01 natural sciences, Environmental pollution, food, LAW DOME, Ice core, CLIMATE VARIABILITY, TD169-171.8, Spring (hydrology), Paleoclimatology, GE1-350, 14. Life underwater, 0105 earth and related environmental sciences, ANNULAR MODE SAM, Global and Planetary Change, geography, geography.geographical_feature_category, Sea salt, Paleontology, Snow, SNOW ACCUMULATION RATES, Mount, Environmental sciences, Oceanography, DECADAL VARIABILITY, TD172-193.5, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, INDIAN-OCEAN, Period (geology), WILHELM-II LAND, SEA-ICE, ENSO, Geology
Abstract: Paleoclimate archives, such as high-resolution ice core records, provide a means to investigate past climate variability. Until recently, the Law Dome (Dome Summit South site) ice core record remained one of few millennial-length high-resolution coastal records in East Antarctica. A new ice core drilled in 2017/2018 at Mount Brown South, approximately 1000 km west of Law Dome, provides an additional high-resolution record that will likely span the last millennium in the Indian Ocean sector of East Antarctica. Here, we compare snow accumulation rates and sea salt concentrations in the upper portion (∼ 20 m) of three Mount Brown South ice cores and an updated Law Dome record over the period 1975–2016. Annual sea salt concentrations from the Mount Brown South site record preserve a stronger signal for the El Niño–Southern Oscillation (ENSO; austral winter and spring, r = 0.533, p < 0.001, Multivariate El Niño Index) compared to a previously defined Law Dome record of summer sea salt concentrations (November–February, r = 0.398, p = 0.010, Southern Oscillation Index). The Mount Brown South site record and Law Dome record preserve inverse signals for the ENSO, possibly due to longitudinal variability in meridional transport in the southern Indian Ocean, although further analysis is needed to confirm this. We suggest that ENSO-related sea surface temperature anomalies in the equatorial Pacific drive atmospheric teleconnections in the southern mid-latitudes. These anomalies are associated with a weakening (strengthening) of regional westerly winds to the north of Mount Brown South that correspond to years of low (high) sea salt deposition at Mount Brown South during La Niña (El Niño) events. The extended Mount Brown South annual sea salt record (when complete) may offer a new proxy record for reconstructions of the ENSO over the recent millennium, along with improved understanding of regional atmospheric variability in the southern Indian Ocean, in addition to that derived from Law Dome.
Published: 2021

19. El Niño Southern Oscillation signal in a new East Antarctic ice core, Mount Brown South

Author: Camilla K. Crockart, Tessa R. Vance, Alexander D. Fraser, Nerilie J. Abram, Alison S. Criscitiello, Mark A. J. Curran, Vincent Favier, Ailie J. E. Gallant, Helle A. Kjær, Andrew R. Klekociuk, Lenneke M. Jong, Andrew D. Moy, Christopher T. Plummer, Paul T. Vallelonga, Jonathon Wille, and Lingwei Zhang
Subjects: 13. Climate action, 14. Life underwater
Abstract: Paleoclimate archives, such as high-resolution ice core records, provide a means to investigate long-term (multi-centennial) climate variability. Until recently, the Law Dome (Dome Summit South) ice core record remained one of few long-term high-resolution records in East Antarctica. A new ice core drilled in 2017/2018 at Mount Brown South, approximately 1000 km west of Law Dome, provides an additional high-resolution record that will likely span the last millennium in the Indian Ocean sector of East Antarctica. Here, we compare snowfall accumulation rates and sea salt concentrations in the upper portion (~21 m) of the Mount Brown South record, and an updated Law Dome record over the period 1975–2016. Annual sea salt concentrations from the Mount Brown South record preserves a stronger signal for the El Niño-Southern Oscillation (ENSO; in austral winter and spring, r = 0.521, p r = −0.387, p = 0.018, Niño 3.4). The Mount Brown South and Law Dome ice cores record inverse signals for the ENSO, suggesting the occurrence of distinct moisture and aerosol intrusions. We suggest that ENSO-related sea surface temperature anomalies in the equatorial Pacific drive atmospheric teleconnections in the southern mid-latitudes. These anomalies are associated with a weakening (strengthening) of regional westerly winds to the north of Mount Brown South that corresponds to years of low (high) sea salt deposition at Mount Brown South during La Niña (El Niño) events. The Mount Brown South annual sea salt record when complete will offer a new proxy record for reconstructions of the ENSO over the recent millennium, along with improved understanding of regional atmospheric variability in the southern Indian Ocean in addition to that derived from Law Dome.
Published: 2020

20. Significant additional Antarctic warming in atmospheric bias-corrected ARPEGE projections

Author: Gerhard Krinner, Cécile Agosta, Michel Déqué, Julien Beaumet, Antoinette Alias, and Vincent Favier
Subjects: geography, geography.geographical_feature_category, Atmospheric circulation, Climatology, Environmental science, Antarctic ice sheet, Westerlies, Precipitation, Atmospheric model, Ice sheet, Southern Hemisphere, Latitude
Abstract: In this study, we use run-time bias-correction to correct for ARPEGE atmospheric model systematic errors on large-scale atmospheric circulation. The bias correction terms are built using the climatological mean of the adjustment terms on tendency errors in an ARPEGE simulation relaxed towards ERA-Interim reanalyses. The improvements with respect to the AMIP-style uncorrected control run for the general atmospheric circulation in the Southern Hemisphere are significant for mean state and daily variability. Comparisons for the Antarctic Ice Sheet with the polar-oriented regional atmospheric models MAR and RACMO2 and in-situ observations also suggest substantial bias reduction for near-surface temperature and precipitation in coastal areas. Applying the method to climate projections for the late 21st century (2071–2100) leads to large differences in the projected changes of the atmospheric circulation in the Southern high latitudes and of the Antarctic surface climate. The projected poleward shift and strengthening of the southern westerly winds are greatly reduced. These changes result in a significant 0.7 to 0.9 K additional warming and a 6 to 9 % additional increase in precipitation over the grounded ice sheet. The sensitivity of precipitation increase to temperature (+7.7 and +9 %.K−1) found is also higher than previous estimates. Highest additional warming rates are found over East Antarctica in summer. In winter, there is a dipole of weaker warming and weaker precipitation increase over West Antarctica, contrasted by a stronger warming and a concomitant stronger precipitation increase from Victoria to Adélie Land, associated with a weaker intensification of the Amundsen Sea Low.
Published: 2020

21. Mass balance of the ice sheets and glaciers – Progress since AR5 and challenges

Author: Edward Hanna, Ben Smith, Francisco Navarro, Heiko Goelzer, Pippa L. Whitehouse, Frank Pattyn, Vincent Favier, Catherine Ritz, Miren Vizcaino, Michiel R. van den Broeke, Kevin Bulthuis, Department of Geography [Sheffield], University of Sheffield [Sheffield], Laboratoire de Glaciologie [Bruxelles], Université libre de Bruxelles (ULB), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Utrecht University [Utrecht], Institute for Marine and Atmospheric Research [Utrecht] (IMAU), Université de Liège, Sub Dynamics Meteorology, and Marine and Atmospheric Research
Subjects: geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Global warming, Earth and Planetary Sciences(all), Climate change, Glacier, 010502 geochemistry & geophysics, Climate change assessment, 01 natural sciences, Sciences de la terre et du cosmos, Ice dynamics, Glacier mass balance, Balance (accounting), 13. Climate action, Climatology, Taverne, General Earth and Planetary Sciences, Environmental science, F890 Geographical and Environmental Sciences not elsewhere classified, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, Ice sheet, Sciences exactes et naturelles, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: Recent research shows increasing decadal ice mass losses from the Greenland and Antarctic Ice Sheets and more generally from glaciers worldwide in the light of continued global warming. Here, in an update of our previous ISMASS paper (Hanna et al. 2013), we review recent observational estimates of ice sheet and glacier mass balance, and their related uncertainties, first briefly considering relevant monitoring methods. Focusing on the response to climate change during 1992–2018, and especially the post-IPCC AR5 period, we discuss recent changes in the relative contributions of ice sheets and glaciers to sea-level change. We assess recent advances in understanding of the relative importance of surface mass balance and ice dynamics in overall ice-sheet mass change. We also consider recent improvements in ice-sheet modelling, highlighting data-model linkages and the use of updated observational datasets in ice-sheet models. Finally, by identifying key deficiencies in the observations and models that hamper current understanding and limit reliability of future ice-sheet projections, we make recommendations to the research community for reducing these knowledge gaps. Our synthesis aims to provide a critical and timely review of the current state of the science in advance of the next Intergovernmental Panel on Climate Change Assessment Report that is due in 2021., SCOPUS: re.j, info:eu-repo/semantics/published
Published: 2020

22. Two decades of glacier mass loss along the Andes

Author: Antoine Rabatel, Ines Dussaillant, Mariano Masiokas, Pierre Pitte, Etienne Berthier, Romain Hugonnet, Lucas Ruiz, Vincent Favier, Fanny Brun, DAM Île-de-France (DAM/DIF), Direction des Applications Militaires (DAM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Tropics, Magnitude (mathematics), Glacier, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Water resources, Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer, Negative mass, 13. Climate action, Period (geology), General Earth and Planetary Sciences, Physical geography, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, Digital elevation model, Geology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: Andean glaciers are among the fastest shrinking and largest contributors to sea level rise on Earth. They also represent crucial water resources in many tropical and semi-arid mountain catchments. Yet the magnitude of the recent ice loss is still debated. Here we present Andean glacier mass changes (from 10° N to 56° S) between 2000 and 2018 using time series of digital elevation models derived from ASTER stereo images. The total mass change over this period was −22.9 ± 5.9 Gt yr−1 (−0.72 ± 0.22 m w.e. yr−1 (m w.e., metres of water equivalent)), with the most negative mass balances in the Patagonian Andes (−0.78 ± 0.25 m w.e. yr−1) and the Tropical Andes (−0.42 ± 0.24 m w.e. yr−1), compared to relatively moderate losses (−0.28 ± 0.18 m w.e. yr−1) in the Dry Andes. Subperiod analysis (2000–2009 versus 2009–2018) revealed a steady mass loss in the tropics and south of 45° S. Conversely, a shift from a slightly positive to a strongly negative mass balance was measured between 26 and 45° S. In the latter region, the drastic glacier loss in recent years coincides with the extremely dry conditions since 2010 and partially helped to mitigate the negative hydrological impacts of this severe and sustained drought. These results provide a comprehensive, high-resolution and multidecadal data set of recent Andes-wide glacier mass changes that constitutes a relevant basis for the calibration and validation of hydrological and glaciological models intended to project future glacier changes and their hydrological impacts. Glaciers in the Andes have lost about 23 Gt of mass per year between 2000 and 2018, with the fastest loss in Patagonia, according to time series of digital elevation models that are based on ASTER stereo images.
Published: 2020

23. West Antarctic surface melt triggered by atmospheric rivers

Author: Cécile Agosta, Irina Gorodetskaya, Ambroise Dufour, Francis Codron, Jonathan Wille, Vincent Favier, John Turner, Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Centro de Estudos do Ambiante e do Mar (CESAM), Universidade de Aveiro, British Antarctic Survey (BAS), Natural Environment Research Council (NERC), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Océan et variabilité du climat (VARCLIM), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), ANR-14-CE01-0001,ASUMA,Amélioration de la précision de l'estimation de bilan de masse de surface en Antarctique(2014), ANR-16-CE01-0011,EAIIST,Projet International d'exploration de la calotte polaire de l'Antarctique de l'Est(2016), ANR-15-CE01-0015,AC-AHC2,Circulation atmosphérique et changement de cycle hydrologique pour l'Arctique(2015), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)
Subjects: geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Turbulent heat, Elevation, Antarctic ice sheet, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Atmospheric river, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Ice shelf, Ice melt, Oceanography, 13. Climate action, General Earth and Planetary Sciences, Atmospheric dynamics, Meltwater, Geology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: Recent major melting events in West Antarctica have raised concerns about a potential hydrofracturing and ice shelf instability. These events often share common forcings of surface melt-like anomalous radiative fluxes, turbulent heat fluxes and fohn winds. Using an atmospheric river detection algorithm developed for Antarctica together with surface melt datasets, we produced a climatology of atmospheric river-related surface melting around Antarctica and show that atmospheric rivers are associated with a large percentage of these surface melt events. Despite their rarity (around 12 events per year in West Antarctica), atmospheric rivers are associated with around 40% of the total summer meltwater generated across the Ross Ice Shelf to nearly 100% in the higher elevation Marie Byrd Land and 40–80% of the total winter meltwater generated on the Wilkins, Bach, George IV and Larsen B and C ice shelves. These events were all related to high-pressure blocking ridges that directed anomalous poleward moisture transport towards the continent. Major melt events in the West Antarctic Ice Sheet only occur about a couple times per decade, but a 1–2 °C warming and continued increase in atmospheric river activity could increase the melt frequency with consequences for ice shelf stability. Atmospheric rivers associated with blocking events are related to a large fraction of the surface ice melt events in West Antarctica, suggest observation-based analyses of atmospheric dynamics and West Antarctic surface melt.
Published: 2019

24. Revisiting the andean tropical glacier behavior during the Antarctic cold reversal

Author: Vincent Favier, Jorge Luis Ceballos, Vincent Jomelli, Mathias Vuille, Léo Martin, Pierre-Henri Blard, Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG), Université de Lorraine (UL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Geosciences [Oslo], Faculty of Mathematics and Natural Sciences [Oslo], University of Oslo (UiO)-University of Oslo (UiO), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Department of Atmospheric and Environmental Sciences [Albany] (DAES), University at Albany [SUNY], State University of New York (SUNY)-State University of New York (SUNY), Universidad de Extremadura (UEX), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Subjects: Tropical andes, acr, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Geography, Planning and Development, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Environmental Science (miscellaneous), 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Antarctic Cold Reversal, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Deglaciation, Younger Dryas, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, Cosmogenic nuclide, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, cosmogenic nuclids, geography, Geography (General), geography.geographical_feature_category, younger dryas, Glacier, 13. Climate action, Moraine, [SDU]Sciences of the Universe [physics], G1-922, tropical glaciers, Physical geography, Geology
Abstract: The sensitivity of tropical glaciers to paleoclimatic conditions that prevailed during the Antarctic cold reversal (ACR, ca. 14.5-12.9 ka) has been the subject of a wide debate. In 2014 a paper suggested that tropical glaciers responded very sensitively to the changing climate during the ACR (Jomelli et al., 2014). In this study, we reexamine the conclusions from this study by recalculating previous chronologies based on 226 10Be and 14 3He ages respectively, and using the most up-to date production rates for these cosmogenic nuclides in the Tropical Andes. 53 moraines from 25 glaciers were selected from the previous analysis provided by Jomelli et al. (2014) located in Colombia, Peru and Bolivia. We then focused on two distinct calculations. First we considered the oldest moraine and its uncertainty for every glacier representing the preserved evidence of the maximum glacier extents during the last deglaciation period, and binned the results into 5 distinct periods encompassing the Antarctic cold reversal and Younger Dryas (YD) chronozones: pre-ACR, ACR, ACR-YD, YD and post-YD respectively. Results revealed a predominance of pre-ACR and ACR ages, accounting for 60% of the glaciers. Second we counted the number of moraines per glacier according to the different groups. 21 moraines (40%) of the selected glaciers belong to the pre-ACR-ACR chronozones while 3 moraines only (5%) were dated to the YD and YD-Holocene groups. The rest was assigned to the ACR-YD. These results suggest that moraine records are a very good proxy to document the ACR signal in the Tropical Andes.
Published: 2017

25. A 60-year ice-core record of regional climate from Adélie Land, coastal Antarctica

Author: Olivier Magand, Martin Werner, Vincent Favier, Hubert Gallée, Michel Fily, Bruno Jourdain, Sentia Goursaud, Michel Legrand, Bénédicte Minster, Susanne Preunkert, Valérie Masson-Delmotte, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research (AWI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, lcsh:GE1-350, geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Atmospheric models, δ18O, Firn, lcsh:QE1-996.5, Antarctic ice sheet, Atmospheric model, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, lcsh:Geology, Ice core, 13. Climate action, Climatology, Sea ice, Environmental science, Precipitation, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, lcsh:Environmental sciences, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Water Science and Technology
Abstract: A 22.4 m-long shallow firn core was extracted during the 2006/2007 field season from coastal Adélie Land. Annual layer counting based on subannual analyses of δ18O and major chemical components was combined with 5 reference years associated with nuclear tests and non-retreat of summer sea ice to build the initial ice-core chronology (1946–2006), stressing uncertain counting for 8 years. We focus here on the resulting δ18O and accumulation records. With an average value of 21.8 ± 6.9 cm w.e. yr−1, local accumulation shows multi-decadal variations peaking in the 1980s, but no long-term trend. Similar results are obtained for δ18O, also characterised by a remarkably low and variable amplitude of the seasonal cycle. The ice-core records are compared with regional records of temperature, stake area accumulation measurements and variations in sea-ice extent, and outputs from two models nudged to ERA (European Reanalysis) atmospheric reanalyses: the high-resolution atmospheric general circulation model (AGCM), including stable water isotopes ECHAM5-wiso (European Centre Hamburg model), and the regional atmospheric model Modèle Atmosphérique Régional (AR). A significant linear correlation is identified between decadal variations in δ18O and regional temperature. No significant relationship appears with regional sea-ice extent. A weak and significant correlation appears with Dumont d'Urville wind speed, increasing after 1979. The model-data comparison highlights the inadequacy of ECHAM5-wiso simulations prior to 1979, possibly due to the lack of data assimilation to constrain atmospheric reanalyses. Systematic biases are identified in the ECHAM5-wiso simulation, such as an overestimation of the mean accumulation rate and its interannual variability, a strong cold bias and an underestimation of the mean δ18O value and its interannual variability. As a result, relationships between simulated δ18O and temperature are weaker than observed. Such systematic precipitation and temperature biases are not displayed by MAR, suggesting that the model resolution plays a key role along the Antarctic ice sheet coastal topography. Interannual variations in ECHAM5-wiso temperature and precipitation accurately capture signals from meteorological data and stake observations and are used to refine the initial ice-core chronology within 2 years. After this adjustment, remarkable positive (negative) δ18O anomalies are identified in the ice-core record and the ECHAM5-wiso simulation in 1986 and 2002 (1998–1999), respectively. Despite uncertainties associated with post-deposition processes and signal-to-noise issues, in one single coastal ice-core record, we conclude that the S1C1 core can correctly capture major annual anomalies in δ18O as well as multi-decadal variations. These findings highlight the importance of improving the network of coastal high-resolution ice-core records, and stress the skills and limitations of atmospheric models for accumulation and δ18O in coastal Antarctic areas. This is particularly important for the overall East Antarctic ice sheet mass balance.
Published: 2017

26. Retrieval of Snow Properties from the Sentinel-3 Ocean and Land Colour Instrument

Author: Emmanuel Le Meur, Sergey Korkin, Dirk van As, Anne-Katrine Faber, Diana Vladimirova, Maria Hoerhold, Alexander A. Kokhanovsky, Marie Dumont, Kenneth D. Mankoff, Vladimir Rozanov, Laurent Arnaud, Alexandra Zuhr, Olaf Danne, Johannes Freitag, Michael Kern, Maxim Lamare, Teruo Aoki, Masashi Niwano, Eleonora P. Zege, Jason E. Box, Carsten Brockmann, Jonas Kvist Andersen, Hans Christian Steen-Larsen, Baptiste Vandecrux, Ghislain Picard, Sonja Wahl, Sepp Kipfstuhl, Biagio Di Mauro, Vincent Favier, Bruno Jourdain, Centre d'Etudes de la Neige (CEN), Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), and ANR-16-CE01-0006,EBONI,Dépot, devenir et impact des impuretés absorbantes dans le manteau neigeux(2016)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, 0211 other engineering and technologies, snow characteristics, optical remote sensing, sow grain size, specific surface area, albedo, Sentinel 3, OLCI, Greenland ice sheet, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, olci, 02 engineering and technology, Snow field, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Data assimilation, ddc:550, lcsh:Science, 021101 geological & geomatics engineering, Remote sensing, 0105 earth and related environmental sciences, geography, snow grain size, geography.geographical_feature_category, Atmospheric correction, 15. Life on land, Albedo, Snow, atmospheric_science, 13. Climate action, Snowmelt, Climatology, sentinel 3, General Earth and Planetary Sciences, Environmental science, lcsh:Q, Institut für Geowissenschaften, Ice sheet
Abstract: The Sentinel Application Platform (SNAP) architecture facilitates Earth Observation data processing (http://step.esa.int/main/toolboxes/snap/). In this work we present results from a new Snow Processor for SNAP. We also describe physical principles behind the developed snow property retrieval technique based on the analysis of Ocean and Land Colour Instrument (OLCI) onboard Sentinel-3A/B measurements over clean and polluted snow fields. Using OLCI spectral reflectance measurements in the range 400-1020nm, we derive important snow properties such as spectral and broadband albedo, snow specific surface area, snow extent and grain size on the spatial grid of 300m. The algorithm also incorporates cloud screening and atmospheric correction procedures over snow surfaces. We present validation results using ground measurements from Antarctica, the Greenland ice sheet and the French Alps. We find the spectral albedo retrieved with accuracy of better than 3% on average, making our retrievals sufficient for a variety of applications. Broadband albedo is retrieved with the average accuracy of about 5% over snow. Therefore, the uncertainties of satellite retrievals are close to experimental errors of ground measurements. The retrieved surface grain size shows good agreement with ground observations. Snow specific surface area observations are also consistent with our OLCI retrievals. We present snow albedo and grain size mapping over the inland ice sheet of Greenland for areas including dry snow, melted/melting snow and impurity rich bare ice. The algorithm can be applied to OLCI Sentinel-3 measurements providing an opportunity for creation of long – term snow property records essential for climate monitoring and data assimilation studies - especially in the Arctic region, where we face rapid environmental changes including reduction of snow/ice extent and, therefore, planetary albedo.
Published: 2019

27. Empirical Run-Time Bias Correction for Antarctic Regional Climate Projections With a Stretched-Grid AGCM

Author: Michel Déqué, Claire Brutel-Vuilmet, Gerhard Krinner, Julien Beaumet, Vincent Favier, Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Groupe d'étude de l'atmosphère météorologique (CNRM-GAME), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Global and Planetary Change, 010504 meteorology & atmospheric sciences, regional climate, 0207 environmental engineering, 02 engineering and technology, Grid, bias correction, 01 natural sciences, lcsh:Oceanography, 13. Climate action, Climatology, General Earth and Planetary Sciences, Environmental Chemistry, Environmental science, Climate model, Bias correction, lcsh:GC1-1581, lcsh:GB3-5030, 020701 environmental engineering, lcsh:Physical geography, climate modeling, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: This work presents snapshot simulations of the late 20th and late 21st century Antarctic climate under the RCP8.5 scenario carried out with an empirically bias‐corrected global atmospheric general circulation model (AGCM), forced with bias‐corrected sea‐surface temperatures and sea ice and run with about 100‐km resolution over Antarctica. The bias correction substantially improves the simulated mean late 20th century climate. The simulated atmospheric circulation of the bias‐corrected model compares very favorably to the best available AMIP (Atmospheric Model Intercomparison Project)‐type climate models. The simulated interannual circulation variability is improved by the bias correction. Depending on the metric, a slight improvement or degradation is found in the simulated variability on synoptic timescales. The simulated climate change over the 21st century is broadly similar in the corrected and uncorrected versions of the atmospheric model, and atmospheric circulation patterns are not geographically “pinned” by the applied bias correction. These results suggest that the method presented here can be used for bias‐corrected climate projections. Finally, the authors discuss different possible choices in terms of the place of bias corrections and other intermediate steps in the modeling chain leading from global coupled climate simulations to impact assessment.
Published: 2019

28. Estimation des températures au début du dernier millénaire dans l’ouest du Groenland : résultats préliminaires issus de l’application d’un modèle glaciologique de type degré‑jour sur le glacier du Lyngmarksbr?

Author: Kenji Ose, Vincent Favier, Cécile Agosta, Dinh Ho Tong Minh, Marie Chenet, Melody Biette, Xavier Fettweis, Vincent Jomelli, Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut d'Astronomie et de Géophysique Georges Lemaître (UCL-ASTR), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), CLIPS, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Catholique de Louvain (UCL)
Subjects: 010506 paleontology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Greenland, DANEMARK, 01 natural sciences, Groenland, glaciological model, modèle glaciologique, Degree day, Glacial period, Precipitation, températures, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Processus, geography, geography.geographical_feature_category, millénaire, Anomaly (natural sciences), Greenland Relief, Northern Hemisphere, DISKO, temperature, Glacier, GREENLAND, millennium, Environnement, 13. Climate action, Moraine, Disko, [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDE]Environmental Sciences, Period (geology), Physical geography, [SDU.OTHER]Sciences of the Universe [physics]/Other, Geology
Abstract: International audience; The last millennium is deined as a 'stable' climatic period with anomalies such as the Little Ice Age (LIA: ~1450 AD to 1850 AD), a period marked by low temperatures and associated with a glacier advance. Also the Medieval Climate Anomaly (MCA: ~950 AD to 1250 AD), considered as a period at least as warm as nowadays and associated with glacier retreat in the northern hemisphere. However, several studies have shown that glacial advances have occurred during the MCA period in the Bain Land and western Greenland, in contradiction with hemispheric'scale temperature reconstructions. In this study we propose temperature conditions for the last millennium determined from a recent study on the glacial luctuations of the Lyngmarksbræen glacier and the application of an empirical positive degree'day model (PDD) constrained by the outputs of the regional climate MAR atmospheric model. his simulation was conducted on the Lyngmarksbræen glacier, which shows an original succession of nested moraines dated from the last millennium. he results show that the most likely scenarios are based on air temperatures in the range of '1.3°C to '1.6°C lower during the MCA than at the end of the 20th century if we consider a variation of about ± 10% in precipitation. Sensitivity tests are then made on diferent parameters of the glaciological model to better constrain the uncertainty of the temperature estimations.; Dossier "Actes des 18e journées des Jeunes Géomorphologues". Le dernier millénaire est défini comme une période climatique « stable » parsemée d'anomalies. La première est l'Optimum Climatique Médiéval (OCM : ~950 AD à 1250 AD), période au moins aussi chaude qu'aujourd'hui et associée à un retrait des glaciers dans l'hémisphère nord. La seconde est le Petit Âge Glaciaire (PAG : ~1450 AD à 1850 AD), marquée par des températures froides et associée à une avancée des glaciers. Cependant, plusieurs études ont montré que des avancées glaciaires s'étaient produites pendant cette période de l'OCM en Terre de Baffin et sur l'île de Disko dans l'ouest du Groenland d'une ampleur plus importante qu'au PAG, suggérant un refroidissement marqué à cette époque en contradiction avec les reconstitutions de températures à l'échelle hémisphérique. Dans cette étude, nous proposons d'estimer les conditions de températures à la fin de l'OCM pouvant expliquer ces extensions glaciaires sur l'île de Disko à partir d'un modèle glaciologique de type degré-jour contraint par les sorties du Modèle Atmosphérique Régional (MAR). Cette simulation a été réalisée sur le glacier du Lyngmarksbræen qui montre une succession originale de moraines emboitées datées du dernier millénaire. Les résultats montrent que les scénarios les plus probables reposent sur des températures de l'air de l'ordre de 1,3°C à 1,6°C plus basses à la fin de l'OCM qu'à la fin du XXe siècle si l'on considère une variation d'environ ± 10 % des précipitations. Des tests de sensibilité sont ensuite réalisés sur différents paramètres du modèle glaciologique afin de mieux contraindre l'incertitude des estimations de température.
Published: 2018

29. Glacier extent in sub-Antarctic Kerguelen archipelago from MIS 3 period: Evidence from 36Cl dating

Author: Vincent Favier, Amaelle Landais, Vincent Jomelli, Fatima Mokadem, Claude Legentil, Deborah Verfaillie, Didier Bourlès, Daniel Brunstein, Irene Schimmelpfennig, Georges Aumaître, Karim Keddadouche, Vincent Rinterknecht, Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Lieux, Identités, eSpaces, Activités (LISA), Université Pascal Paoli (UPP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Unité de Recherche Great Ice, Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DEES, University of St Andrews [Scotland], Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )
Subjects: Archeology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, MIS 2-4, Antarctic ice sheet, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Kerguelen, Antarctic Cold Reversal, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Deglaciation, 36Cl cosmic-ray exposure dating, 14. Life underwater, Glacial period, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, Global and Planetary Change, geography, geography.geographical_feature_category, Geology, Glacier, Last Glacial Maximum, Glacier fluctuations, 13. Climate action, Moraine, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Archipelago, Physical geography
Abstract: International audience; Documenting sub-Antarctic glacier variations during the local last glacial maximum is of major interest to better understand their sensitivity to atmospheric and oceanic temperature changes in conjunction with Antarctic ice sheet changes. However, data are sparse because evidence of earlier glacier extents is for most sub-Antarctic islands located offshore making their observation complex. Here, we present 22 cosmogenic 36Cl surface exposure ages obtained from five sites at Kerguelen to document the glacial history. The 36Cl ages from roche moutonnee surfaces, erratics and boulders collected on moraines span from 41.9 ± 4.4 ka to 14.3 ± 1.1 ka. Ice began to retreat on the eastern part of the main island before 41.4 ± 4.4 ka. Slow deglaciation occurred from ∼41 to ∼29 ka. There is no evidence of advances between 29 ka and the Antarctic Cold Reversal (ACR) period (∼14.5–12.9 ka) period. During the ACR, however, the Bontemps and possibly Belvedere moraines were formed by the advance of a Cook Ice Cap outlet glacier and a local glacier on the Presque Ile Jeanne d’Arc, respectively. This glacier evolution differs partly from that of glaciers in New Zealand and in Patagonia. These asynchronous glacier changes in the sub-Antarctic region are however in agreement with sea surface temperature changes recorded around Antarctica, which suggest differences in the climate evolution of the Indo-Pacific and Atlantic sectors of Antarctica.
Published: 2018

30. Seasonal Variations in Drag Coefficient over a Sastrugi-Covered Snowfield in Coastal East Antarctica

Author: Alexandre Trouvilliez, Luc Piard, Christophe Genthon, Charles Amory, Vincent Favier, Florence Naaim-Bouvet, Hervé Bellot, Hubert Gallée, Ghislain Picard, Etienne Vignon, Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), University of Lieges, Erosion torrentielle neige et avalanches (UR ETGR (ETNA)), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Glaciers et ressources en eau d'altitude - Indicateurs climatiques et environnementaux (GREATICE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: Atmospheric Science, Drag coefficient, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Meteorology, 010502 geochemistry & geophysics, Atmospheric sciences, 01 natural sciences, Atmosphere, Parasitic drag, Sastrugi, Shear velocity, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Drifting snow, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Atmospheric models, ANTARCTIQUE, Snow, Snow surface roughness, 13. Climate action, Drag, [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDE]Environmental Sciences, Antarctica, Geology
Abstract: The surface of windy Antarctic snowfields is subject to drifting snow, which leads to the formation of sastrugi. In turn, sastrugi contribute to the drag exerted by the snow surface on the atmosphere and hence influence drifting snow. Although the surface drag over rough sastrugi fields has been estimated for individual locations in Antarctica, its variation over time and with respect to drifting snow has received little attention. Using year-round data from a meteorological mast, seasonal variations in the neutral drag coefficient at a height of 10 m $$(C_{{ DN}10})$$ in coastal Adelie Land are presented and discussed in light of the formation and behaviour of sastrugi based on observed aeolian erosion patterns. The measurements revealed high $$C_{{ DN}10} $$ values $$(\ge $$ 2 $$\times $$ 10 $$^{-3})$$ and limited drifting snow (35% of the time) in summer (December–February) versus lower $$C_{{ DN}10} $$ values $$(\approx $$ 1.5 $$\times $$ $$10^{-3})$$ associated with more frequent drifting snow (70% of the time) in winter (March–November). Without the seasonal distinction, there was no clear dependence of $$C_{{ DN}10} $$ on friction velocity or wind direction, but observations revealed a general increase in $$C_{{ DN}10} $$ with rising air temperature. The main hypothesis defended here is that higher temperatures increase snow cohesion and the development of sastrugi just after snow deposition while inhibiting the sastrugi streamlining process by raising the erosion threshold. This increases the contribution of the sastrugi form drag to the total surface drag in summer when winds are lighter and more variable. The analysis also showed that, in the absence of erosion, single snowfall events can reduce $$C_{{ DN}10} $$ to $$1\,\times \,10^{-3}$$ due to the burying of pre-existing microrelief under newly deposited snow. The results suggest that polar atmospheric models should account for spatial and temporal variations in snow surface roughness through a dynamic representation of the sastrugi form drag.
Published: 2017

31. Sub-Antartic glacier extensions in the Kerguelen region (49° S, Indian Ocean) over the past 24 000 years constrained by 36Cl moraine dating

Author: Georges Aumaître, Irene Schimmelpfennig, Vincent Jomelli, Fatima Mokadem, Didier Bourlès, Didier Swingedouw, Karim Keddadouche, Vincent Favier, Claude Legentil, Emmanuel Chapron, Deborah Verfaillie, Vincent Rinterknecht, Elisabeth Michel, Alain Jaouen, Daniel Brunstein, Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géographie de l'environnement (GEODE), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biogéosystèmes Continentaux - UMR7327, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Paléocéanographie (PALEOCEAN), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Paris 12 (UPEC UP12)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), UMR 5805 Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (EPOC), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-10-EQPX-0024/10-EQPX-0024,ASTER-CEREGE,PLATEFORME DE GEOCHIMIE ISOTOPIQUE ASTER/CEREGE(2010), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Université Toulouse - 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Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)
Subjects: Archeology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 36 cl cosmic-ray exposure dating, Climate change, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Kerguelen, Ice core, Deglaciation, 36Cl cosmic-ray exposure dating, 14. Life underwater, Glacial period, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Holocene, 0105 earth and related environmental sciences, Global and Planetary Change, geography, geography.geographical_feature_category, Geology, Last Glacial Maximum, Glacier, Glacier fluctuations, [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography, Oceanography, 13. Climate action, Moraine, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, [SDU]Sciences of the Universe [physics], late glacial
Abstract: International audience; Similar to many other regions in the world, glaciers in the southern sub-polar regions are currently retreating. In the Kerguelen Islands (49°S, 69°E), the mass balance of the Cook Ice Cap (CIC), the largest ice cap in the region, experimented dramatic shrinking between 1960 and 2013 with retreat rates among the highest in the world. This observation needs to be evaluated in a long-term context. However, data on the past glacier extents are sparse in the sub-Antartic regions. To investigate the deglaciation pattern since the Last Glacial Maximum (LGM) period, we present the first 13 cosmogenic 36Cl surface exposure ages from four sites in the Kerguelen Islands. The 36Cl ages from erratic and moraine boulders span from 24.4±2.7 ka to 0.3±0.1 ka. We combined these ages with extisting glacio-marine radiocarbon ages and bathymetric data to document the temporal and spatial changes of the island's glacial history. Ice began to retreat on the main island before 24.4±2.7 ka until around the time of the Antartic Cold Reversal (ACR) period (-14.5-12.9 ka), during which the Bontemps moraine was formed by the advance of a CIC outlet glacier. Deglacication continued during the Holocene probably until 3 ka with evidence of miror advances during the last millennium. This chronology is in pace with majeor changes in the ᵟ18O in a recent West Antartica ice core record, showing that Kerguelen Islands glaciers are particularly sensitive and relevant to document climate change in the southern polar regions.
Published: 2017

32. High-resolution modelling of the Antarctic surface mass balance, application for the twentieth, twenty first and twenty second centuries

Author: Hubert Gallée, Gerhard Krinner, Vincent Favier, Xavier Fettweis, Christophe Genthon, Cécile Agosta, CLIPS, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de Géographie, European Project: 226375,EC:FP7:ENV,FP7-ENV-2008-1,ICE2SEA(2009), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Atmospheric Science, geography, Surface mass balance, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Climate change, Orography, 010502 geochemistry & geophysics, Snow, 01 natural sciences, modelling, Glacier mass balance, climate change, 13. Climate action, Climatology, Environmental science, Antarctica, Precipitation, Ice sheet, Sea level, 0105 earth and related environmental sciences, Downscaling
Abstract: International audience; About 75 % of the Antarctic surface mass gain occurs over areas below 2,000 m asl, which cover 40 % of the grounded ice-sheet. As the topography is complex in many of these regions, surface mass balance modelling is highly dependent on horizontal resolution, and studying the impact of Antarctica on the future rise in sea level requires physical approaches. We have developed a computationally efficient, physical downscaling model for high-resolution (15 km) long-term surface mass balance (SMB) projections. Here, we present results of this model, called SMHiL (surface mass balance high-resolution downscaling), which was forced with the LMDZ4 atmospheric general circulation model to assess Antarctic SMB variability in the twenty first and the twenty second centuries under two different scenarios. The higher resolution of SMHiL better reproduces the geographical patterns of SMB and increase significantly the averaged SMB over the grounded ice-sheet for the end of the twentieth century. A comparison with more than 3200 quality-controlled field data shows that LMDZ4 and SMHiL reproduce the observed values equally well. Nevertheless, field data below 2,000 m asl are too scarce to efficiently show the added value of SMHiL and measuring the SMB in these undocumented areas should be a future scientific priority. Our results suggest that running LMDZ4 at a finer resolution (15 km) may give a future increase in SMB in Antarctica that is about 30 % higher than by using its standard resolution (60 km) due to the higher increase in precipitation in coastal areas at 15 km. However, a part (∼15 %) of these discrepancies could be an artefact from SMHiL since it neglects the foehn effect and likely overestimates the precipitation increase. Future changes in the Antarctic SMB at low elevations will result from the competition between higher snow accumulation and runoff. For this reason, developing downscaling models is crucial to represent processes in sufficient detail and correctly model the SMB in coastal areas.
Published: 2013
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33. Atmospheric drying as the main driver of dramatic glacier wastage in the southern Indian Ocean

Author: Yoann Malbeteau, Deborah Verfaillie, Vincent Rinterknecht, Jennifer E. Kay, Hubert Gallée, Vincent Jomelli, Etienne Berthier, Martin Ménégoz, Daniel Brunstein, Young-Hyang Park, Vincent Favier, L. Ducret, Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux (LIM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géographie Physique, LGP, Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Département Milieux et Peuplements Aquatiques, Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), SUPA School of Physics and Astronomy [St Andrews], University of St Andrews [Scotland], University of St Andrews. Earth and Environmental Sciences, University of St Andrews. Marine Alliance for Science & Technology Scotland, University of St Andrews. Scottish Oceans Institute, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputacion (BSC - CNS), Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES), University of Colorado [Boulder]-National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Université Grenoble Alpes (UGA), Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat (BTP), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SUPA School of Physics and Astronomy [University of St Andrews], University of St Andrews [Scotland]-Scottish Universities Physics Alliance (SUPA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Atmospheric circulation, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Article, Latitude, Glacier mass balance, SDG 13 - Climate Action, Precipitation, General, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, GB, geography, GE, Multidisciplinary, geography.geographical_feature_category, Glacier, 3rd-DAS, Indian ocean, 13. Climate action, Climatology, [SDE]Environmental Sciences, GB Physical geography, Environmental science, Climate model, Storm track, GE Environmental Sciences
Abstract: This study was funded by IPEV-1048 GLACIOCLIM-KESAACO and LEFE-INSU KCRuMBLE programs, and the Agence Nationale de la Recherche through contract ANR-14-CE01-0001-01 (ASUMA). The ongoing retreat of glaciers at southern sub-polar latitudes is particularly rapid and widespread. Akin to northern sub-polar latitudes, this retreat is generally assumed to be linked to warming. However, no long-term and well-constrained glacier modeling has ever been performed to confirm this hypothesis. Here, we model the Cook Ice Cap mass balance on the Kerguelen Islands (Southern Indian Ocean, 49°S) since the 1850s. We show that glacier wastage during the 2000s in the Kerguelen was among the most dramatic on Earth. We attribute 77% of the increasingly negative mass balance since the 1960s to atmospheric drying associated with a poleward shift of the mid-latitude storm track. Because precipitation modeling is very challenging for the current generation of climate models over the study area, models incorrectly simulate the climate drivers behind the recent glacier wastage in the Kerguelen. This suggests that future glacier wastage projections should be considered cautiously where changes in atmospheric circulation are expected. Publisher PDF
Published: 2016

34. Recent glacier decline in the Kerguelen Islands (49°S, 69°E) derived from modeling, field observations, and satellite data

Author: Yves Frenot, Marie Dumont, Vincent Favier, Vincent Rinterknecht, Daniel Brunstein, Martin Ménégoz, Adrien Gilbert, Hubert Gallée, Deborah Verfaillie, Vincent Jomelli, Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Météo-France Direction Interrégionale Sud-Est (DIRSE), Météo-France, Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DEES, University of St Andrews [Scotland], Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IPEV program 1048 (GLACIOCLIM-KESAACO), INSU program LEFE-KCRuMBLE, Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of St Andrews. Earth and Environmental Sciences, University of St Andrews. Marine Alliance for Science & Technology Scotland, University of St Andrews. Scottish Oceans Institute, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Météo France, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université Grenoble Alpes (UGA), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: GB, geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, NDAS, Elevation, Glacier, Albedo, 010502 geochemistry & geophysics, Spatial distribution, Snow, 01 natural sciences, QE Geology, Glacier mass balance, Geophysics, 13. Climate action, Climatology, GB Physical geography, [SDE]Environmental Sciences, Snow line, QE, Moderate-resolution imaging spectroradiometer, Geology, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes
Abstract: Date of Acceptance: 28/02/2015 The retreat of glaciers in the Kerguelen Islands (49°S, 69°E) and their associated climatic causes have been analyzed using field data and Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) satellite images to validate a positive degree-day (PDD) model forced by data from local meteorological stations. Mass balance measurements made during recent field campaigns on the largest glacier of the Cook Ice Cap were compared to data from the early 1970s, providing a 40 year view of the differences in the spatial distribution of surface mass balance (SMB). To obtain additional regional data for the validation of our models, we analyzed MODIS images (2000-2012) to determine if our model was capable of reproducing variations in the transient snow line. The PDD model correctly simulated the variations in the snow line, the spatial variations in the SMB, and its trend with elevation. Yet current SMB values diverge from their classic linear representation with elevation, and stake data at high altitudes now display more negative SMB values than expected. By analyzing MODIS albedo, we observed that these values are caused by the disappearance of snow and associated feedback on melt rates. In addition, certain parts of Ampere Glacier could not be reproduced by the surface energy balance model because of overaccumulation due to wind deposition. Finally, the MODIS data, field data, and our models suggest that the acceleration of glacier wastage in Kerguelen is due to reduced net accumulation and an associated rise in the snow line since the 1970s. Publisher PDF
Published: 2015

35. A novel experimental study of aeolian snow transport in Adelie Land (Antarctica)

Author: Florence Naaim-Bouvet, Hubert Gallée, Hervé Bellot, Luc Piard, Cécile Agosta, Alexandre Trouvilliez, Cyril Palerme, Vincent Favier, Charles Amory, Christophe Genthon, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Erosion torrentielle neige et avalanches (UR ETGR (ETNA)), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), UNIVERSITY OF LIEGE BEL, Partenaires IRSTEA, and Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)
Subjects: ANTARCTIQUE, Snow field, Seasonality, Geotechnical Engineering and Engineering Geology, medicine.disease, Snow, FLOWCAPT, ADELIE, 13. Climate action, Climatology, Temporal resolution, [SDE]Environmental Sciences, medicine, General Earth and Planetary Sciences, Environmental science, Aeolian processes, Climate model, Blowing snow, Field campaign
Abstract: International audience; None of the previous aeolian snow transport campaigns in Antarctica meet the requirements in terms of temporal resolution, long-term series and qualified instruments for evaluations of meteorological and climate models including parameterization for aeolian snow transport. Consequently, determining the quantity of snow transported remains a challenge. A field campaign was therefore launched in January 2009, in Adelie Land, Antarctica, to acquire new model-evaluation-oriented observations within the European ICE2SEA project, with the logistical support of the French polar Institute (IPEV). The available aeolian snow transport sensors are reviewed and the sensor that best suited our specific needs was chosen: FlowCapt (TM) acoustic sensors. Three automatic weather stations were deployed with FlowCapts (TM) close to the coast. The stations' locations are distinct, ranging from 1 to 100 km inland, one of them with a 7-m mast with six levels of anemometers and thermohygrometers. The fluid and impact threshold friction velocities recorded were 0.48 +/- 0.09 m s(-1) and 0.4 +/- 0.09 m s(-1), respectively, with a high standard deviation of 0.12 +/- 0.03 m s(-1) and 0.13 +/- 0.03 m s(-1), respectively. The aeolian snow transport frequency in Adelie Land was very high with seasonal variation of transport occurring with minima during the austral summer. Seven percent of the aeolian snow transport events were drifting snow (maximum particle's height, < 1 m above the surface). The snow quantity transported was above 1 kiloton per year in the first meter above the surface.
Published: 2014

36. A major advance of tropical Andean glaciers during the Antarctic cold reversal

Author: Feng He, Léo Martin, L. Leanni, Delphine Grancher, Bernard Francou, Régis Braucher, Myriam Khodri, Pierre-Henri Blard, Mathias Vuille, Vincent Jomelli, H. Fonseca, Vincent Favier, Daniel Brunstein, Zhengyu Liu, Vincent Rinterknecht, Didier Bourlès, Jorge Luis Ceballos, Bette L. Otto-Bliesner, Christopher M. Colose, Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Atmospheric and Environmental Sciences [Albany] (DAES), University at Albany [SUNY], State University of New York (SUNY)-State University of New York (SUNY), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Processus de la variabilité climatique tropicale et impacts (PARVATI), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), National Center for Atmospheric Research [Boulder] (NCAR), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nelson Institute for Environmental Studies, University of Wisconsin-Madison, Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SUPA School of Physics and Astronomy [University of St Andrews], University of St Andrews [Scotland]-Scottish Universities Physics Alliance (SUPA), Meteorología y Estudios Ambientales ? IDEAM, ANR-10-BLAN-0608,ELPASO,El-Niño : leçons du passé à partir de simulations et d'observations(2010), Université Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Subjects: 010506 paleontology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Climate, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Older Dryas, Colombia, 01 natural sciences, Helium, Antarctic Cold Reversal, Isotopes, Deglaciation, Ice Cover, Glacial period, Younger Dryas, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, geography, Multidisciplinary, geography.geographical_feature_category, Glacier, Cold Temperature, Oceanography, Surface exposure dating, 13. Climate action, Moraine, [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDE]Environmental Sciences, Beryllium, Geology
Abstract: A moraine chronology determined by surface exposure dating shows that glaciers in the northern tropical Andes expanded to a larger extent during the Antarctic cold reversal (14,500 to 12,900 years ago) than during the Younger Dryas stadial (12,800 to 11,500 years ago), contrary to previous studies; as a result, previous chronologies and climate interpretations from tropical glaciers may need to be revisited. The Younger Dryas was a cold period immediately prior to the present warm interglacial period. There is clear evidence that it occurred throughout much of the Northern Hemisphere, but its global extent remains debatable. Prior work in the tropical Andes suggested extensive glacial advances during the Younger Dryas. Vincent Favier and colleagues present new cosmogenic dating of glacial deposits — and a reassessment of existing datasets from other glaciated Andean landscapes — to show that instead, maximal glacial advances took place in the preceding Antarctic cold reversal. Rather than a major advance, the Younger Dryas now appears to have been associated with modest glacial retreat. The Younger Dryas stadial, a cold event spanning 12,800 to 11,500 years ago, during the last deglaciation, is thought to coincide with the last major glacial re-advance in the tropical Andes1. This interpretation relies mainly on cosmic-ray exposure dating of glacial deposits. Recent studies, however, have established new production rates2,3,4 for cosmogenic 10Be and 3He, which make it necessary to update all chronologies in this region1,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15 and revise our understanding of cryospheric responses to climate variability. Here we present a new 10Be moraine chronology in Colombia showing that glaciers in the northern tropical Andes expanded to a larger extent during the Antarctic cold reversal (14,500 to 12,900 years ago) than during the Younger Dryas. On the basis of a homogenized chronology of all 10Be and 3He moraine ages across the tropical Andes, we show that this behaviour was common to the northern and southern tropical Andes. Transient simulations with a coupled global climate model suggest that the common glacier behaviour was the result of Atlantic meridional overturning circulation variability superimposed on a deglacial increase in the atmospheric carbon dioxide concentration. During the Antarctic cold reversal, glaciers advanced primarily in response to cold sea surface temperatures over much of the Southern Hemisphere. During the Younger Dryas, however, northern tropical Andes glaciers retreated owing to abrupt regional warming in response to reduced precipitation and land–surface feedbacks triggered by a weakened Atlantic meridional overturning circulation. Conversely, glacier retreat during the Younger Dryas in the southern tropical Andes occurred as a result of progressive warming, probably influenced by an increase in atmospheric carbon dioxide. Considered with evidence from mid-latitude Andean glaciers16, our results argue for a common glacier response to cold conditions in the Antarctic cold reversal exceeding that of the Younger Dryas.
Published: 2014

37. Unstable ice stream in Greenland during the Younger Dryas cold event

Author: Vincent Rinterknecht, Didier Bourlès, Valérie Masson-Delmotte, Daniel Brunstein, Vincent Favier, Romain Schläppy, Vincent Jomelli, L. Leanni, Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), School of Physical Sciences [Milton Keynes], The Open University [Milton Keynes] (OU), CLIPS, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), DEES, University of St Andrews [Scotland], Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Université Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Faculty of Science, Technology, Engineering and Mathematics [Milton Keynes], The Open University [Milton Keynes] (OU)-The Open University [Milton Keynes] (OU), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, geography, geography.geographical_feature_category, Ice stream, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Geology, Antarctic sea ice, Arctic ice pack, Ice shelf, Iceberg, Oceanography, Fast ice, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDE]Environmental Sciences, Sea ice, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, Ice sheet, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, GeneralLiterature_REFERENCE(e.g.,dictionaries,encyclopedias,glossaries), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience; Past, present, and future ice sheet stability is closely linked to the dynamic behavior of major draining ice streams and surrounding ice shelves. While short observational records document the recent variability and acceleration of ice streams, the long-term dynamics of ice streams remain poorly documented. Here, we date the Pjetursson’s Moraine on Disko Island, Greenland, to 12.2 ± 0.6 ka and demonstrate that the Jakobshavn Isbræ (JI) ice stream collapsed during the middle of the Younger Dryas (YD) cold interval. We suggest that this collapse was due to the incursion of warm subsurface water under the ice shelf fronting the JI ice stream, as well as increased surface-air temperature and sea-surface temperature seasonality starting at the beginning of the YD cold interval. The triggered acceleration of the land-based JI and the delivery of icebergs into Disko Bugt potentially contributed to Heinrich Event 0 at the end of the YD. The collapse of the JI ice stream 12.2 ± 0.6 ka ago demonstrates that calving marine-based ice margins can respond rapidly to environmental changes. It provides a new benchmark for marine-terminating ice stream models.
Published: 2014

38. An updated and quality controlled surface mass balance dataset for Antarctica

Author: Cécile Agosta, Hubert Gallée, Vincent Favier, A. Trouvilliez, Geoffroy Durand, G. Delaygue, Gerhard Krinner, A.S Drouet, S. Parouty, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Erosion torrentielle neige et avalanches (UR ETGR (ETNA)), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: lcsh:GE1-350, Accuracy and precision, 010504 meteorology & atmospheric sciences, lcsh:QE1-996.5, ANTARCTIQUE, Elevation, BILAN DE MASSE, Antarctic ice sheet, Filter (signal processing), BASE DE DONNEES, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Field (geography), lcsh:Geology, Glacier mass balance, [SDE]Environmental Sciences, Range (statistics), Environmental science, MESURE, lcsh:Environmental sciences, Sea level, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Water Science and Technology, Remote sensing
Abstract: We present an updated and quality controlled surface mass balance (SMB) database for the Antarctic ice sheet. Importantly, the database includes formatted metadata, such as measurement technique, elevation, time covered, etc, which allows any user to filter out the data. Here, we discard data with limited spatial and temporal representativeness, too small measurement accuracy, or lack of quality control. Applied to the database, this filtering process gives four times more reliable data than when applied to previously available databases. New data with high spatial resolution are now available over long traverses, and at low elevation in some areas. However, the quality control led to a considerable reduction in the spatial density of data in several regions, particularly over West Antarctica. Over interior plateaus, where the SMB is low, the spatial density of measurements remains high. This quality controlled dataset was compared to results from ERA-Interim reanalysis to assess whether field data allow us to reconstruct an accurate description of the main SMB distribution features in Antarctica. We identified large areas where data gaps impede model validation: except for very few areas (e.g., Adelie Land), measurements in the elevation range between 200 m and 1000 m above sea level are not regularly distributed and do not allow a thorough validation of models in such regions with complex topography, where the highest scattering of SMB values is reported. Clearly, increasing the spatial density of field measurements at low elevations, in the Antarctic Peninsula and in West Antarctica is a scientific priority.
Published: 2013

39. Transport of snow by the wind: a comparison betweenobservations in Adélie Land, Antarctica, and simulationsmade with the Regional Climate Model MAR

Author: Christophe Genthon, Vincent Favier, Alexandre Trouvilliez, Cécile Agosta, Hubert Gallée, Florence Naaim-Bouvet, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Erosion torrentielle neige et avalanches (UR ETGR (ETNA)), and Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)
Subjects: Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, ANTARCTIQUE, Snowpack, 010502 geochemistry & geophysics, Atmospheric sciences, Snow, 01 natural sciences, Wind speed, ADELIE, Atmosphere, Glacier mass balance, 13. Climate action, Diurnal cycle, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Climate model, Blowing snow, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; For the first time a simulation of blowing snow events was validated in detail using one-month long observations (January 2010) made in Adélie Land, Antarctica. A regional climate model featuring a coupled atmosphere/blowing snow/snowpack model is forced laterally by meteorological re-analyses. The vertical grid spacing was 2 m from 2 to 20 m above the surface and the horizontal grid spacing was 5 km. The simulation was validated by comparing the occurrence of blowing snow events and other meteorological parameters at two automatic weather stations. The Nash test allowed us to compute efficiencies of the simulation. The regional climate model simulated the observed wind speed with a positive efficiency (0.69). Wind speeds higher than 12 m s-1 were underestimated. Positive efficiency of the simulated wind speed was a prerequisite for validating the blowing snow model. Temperatures were simulated with a slightly negative efficiency (-0.16) due to overestimation of the amplitude of the diurnal cycle during one week, probably because the cloud cover was underestimated at that location during the period concerned. Snowfall events were correctly simulated by our model, as confirmed by field reports. Because observations suggested that our instrument (an acoustic sounder) tends to overestimate the blowing snow flux, data were not sufficiently accurate to allow the complete validation of snow drift values. However, the simulation of blowing snow occurrence was in good agreement with the observations made during the first 20 days of January 2010, despite the fact that the blowing snow flux may be underestimated by the regional climate model during pure blowing snow events.We found that blowing snow occurs in Adélie Land only when the 30-min wind speed value at 2 m a.g.l. is >10 m s-1. The validation for the last 10 days of January 2010 was less satisfactory because of complications introduced by surface melting and refreezing.
Published: 2013

40. Current state of glaciers in the tropical Andes: a multi-century perspective on glacier evolution and climate change

Author: Rubén Basantes, Antoine Rabatel, Bernard Francou, J. Gomez, Edson Ramirez, G. Consoli, M. Scheel, Alvaro Soruco, Jorge Luis Ceballos, J. Mendoza, Remigio Galarraga, Pierre Ribstein, B. Caceres, Marcos Villacís, L. Maisincho, Mathias Vuille, Christian Huggel, Vincent Jomelli, Martin Ménégoz, Yves Arnaud, Patrick Wagnon, Wilson Suarez, Yves Lejeune, Manuel Collet, Jean-Emmanuel Sicart, Patrick Ginot, Vincent Favier, Thomas Condom, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CHYC, Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidad Mayor de San Andrés (UMSA), ANA, UGRH, INAMHI (INAMHI), Ministerio de Minas y Energia, Meteorología y Estudios Ambientales ? IDEAM, Department of Atmospheric and Environmental Sciences [Albany] (DAES), University at Albany [SUNY], State University of New York (SUNY)-State University of New York (SUNY), Department of Geography [Zürich], Universität Zürich [Zürich] = University of Zurich (UZH), Météo-France Direction Interrégionale Sud-Est (DIRSE), Météo-France, Escuela Politécnica Nacional (EPN), CLIPS, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Structure et fonctionnement des systèmes hydriques continentaux (SISYPHE), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SENAMHI, French IRD (Institut de Recherche pour le Developpement) through the Andean part of the French glaciers observatory service: GLACIOCLIM, French IRD (Institut de Recherche pour le Developpement) through the JEAI-IMAGE, Swiss Agency for Development and Cooperation, Swiss Federal Office for the Environment, Servicio Nacional de Meteorologia e Hidrologia del Peru, Helvetas Swiss Intercooperation, US-NSF, US State Department, CARE, CNES/SPOT-Image ISIS program [503], CNRS-INSU, [SENESCYT-EPN-PIC-08-506], Comunidad Andina de Naciones (CAN), World Bank, Inter-American Institute, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), aucun, IGEMA, Universidad de Extremadura (UEX), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Unité de Recherche Great Ice, Glaciology and Geomorphodynamics Group, Department of geography, Synchrotron SOLEIL, Hydrologie-Hydraulique (UR HHLY), Centre national du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et forêts (CEMAGREF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - 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Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux (LIM), Université Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre [2011-2015] (ISTerre [2011-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Instituto Nacional de Meteorología en Hidrología, inconnu, Inconnu, Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols (METIS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DEPARTMENT OF CIVIL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING NATIONAL POLYTECHNIC SCHOOL QUITO ECU, Partenaires IRSTEA, Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), University of Zurich, Rabatel, A, Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire de géographie physique (LGP), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Groupe d'étude de l'atmosphère météorologique (CNRM-GAME), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), UMSA, University of Zürich [Zürich] (UZH), Météo France, Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, and Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École Pratique des Hautes Études (EPHE)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, 0207 environmental engineering, 1904 Earth-Surface Processes, Climate change, purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.05.10 [https], Context (language use), 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Tropósfera, Precipitación, Glacier mass balance, Conservación de glaciares, 2312 Water Science and Technology, Glaciares, Cambio climático, Precipitation, Surge, 910 Geography & travel, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, 020701 environmental engineering, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Monitoreo de lagunas y glaciares, lcsh:Environmental sciences, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Water Science and Technology, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, lcsh:GE1-350, geography, geography.geographical_feature_category, lcsh:QE1-996.5, Accumulation zone, Glacier, Earth, 15. Life on land, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, lcsh:Geology, Climatología, 10122 Institute of Geography, Surface Processes, 13. Climate action, purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.05.11 [https], [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Climatology, [SDE]Environmental Sciences, Period (geology), Geology
Abstract: Original abstract: The aim of this paper is to provide the community with a comprehensive overview of the studies of glaciers in the tropical Andes conducted in recent decades leading to the current status of the glaciers in the context of climate change. In terms of changes in surface area and length, we show that the glacier retreat in the tropical Andes over the last three decades is unprecedented since the maximum extension of the Little Ice Age (LIA, mid-17th–early 18th century). In terms of changes in mass balance, although there have been some sporadic gains on several glaciers, we show that the trend has been quite negative over the past 50 yr, with a mean mass balance deficit for glaciers in the tropical Andes that is slightly more negative than the one computed on a global scale. A break point in the trend appeared in the late 1970s with mean annual mass balance per year decreasing from -0.2 m w.e. in the period 1964–1975 to -0.76 m w.e. in the period 1976–2010. In addition, even if glaciers are currently retreating everywhere in the tropical Andes, it should be noted that this is much more pronounced on small glaciers at low altitudes that do not have a permanent accumulation zone, and which could disappear in the coming years/decades. Monthly mass balance measurements performed in Bolivia, Ecuador and Colombia show that variability of the surface temperature of the Pacific Ocean is the main factor governing variability of the mass balance at the decadal timescale. Precipitation did not display a significant trend in the tropical Andes in the 20th century, and consequently cannot explain the glacier recession. On the other hand, temperature increased at a significant rate of 0.10 °C decade-1 in the last 70 yr. The higher frequency of El Niño events and changes in its spatial and temporal occurrence since the late 1970s together with a warming troposphere over the tropical Andes may thus explain much of the recent dramatic shrinkage of glaciers in this part of the world. Artículo en acceso abierto Proporciona un panorama completo de los estudios de glaciares en los Andes tropicales realizados en las últimas décadas que conduzcan al estado de los glaciares en el contexto del cambio climático. En cuanto a los cambios en la superficie y la longitud, muestra que el retroceso del glaciar en los Andes tropicales en las últimas tres décadas no tiene precedentes desde la extensión máxima de la Pequeña Edad de Hielo (LIA, mediados del siglo XVII a principios del siglo XVIII). Respecto a los cambios en el balance de masas, muestra que la tendencia ha sido negativa en los últimos 50 años.
Published: 2013

41. Glacier changes in the Pascua-Lama region, Chilean Andes (29° S): recent mass balance and 50 yr surface area variations

Author: Antoine Rabatel, Christophe Kinnard, Lindsey Nicholson, Vincent Favier, Hélène Castebrunet, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Groupe d'étude de l'atmosphère météorologique (CNRM-GAME), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut für Geographie [Innsbruck], Universität Innsbruck [Innsbruck], Centro de Estudios Avanzados en Zonas Aridas (CEAZA), Météo-France [Paris], Météo France, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, 0207 environmental engineering, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, 02 engineering and technology, Subtropics, Pascua, 01 natural sciences, Glacier mass balance, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, 020701 environmental engineering, lcsh:Environmental sciences, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Water Science and Technology, lcsh:GE1-350, geography, geography.geographical_feature_category, biology, lcsh:QE1-996.5, Glacier, biology.organism_classification, Arid, Monitoring program, lcsh:Geology, 13. Climate action, Climatology, Geology
Abstract: Since 2003, a monitoring program has been conducted on several glaciers and glacierets in the Pascua-Lama region of the Chilean Andes (29° S/70° W; 5000 m a.s.l.), permitting the study of glaciological processes on ice bodies in a subtropical, arid, high-elevation area where no measurements were previously available. In this paper we present: (1) six years of glaciological surface mass balance measurements from four ice bodies in the area, including a discussion of the nature of the studied glaciers and glacierets and characterization of the importance of winter mass balance to annual mass balance variability; and (2) changes in surface area of twenty ice bodies in the region since 1955, reconstructed from aerial photographs and satellite images, which shows that the total glaciated surface area reduced by ~29% between 1955 and 2007, and that the rate of surface area shrinkage increased in the late 20th century. Based on these datasets we present a first interpretation of glacier changes in relation with climatic parameters at both local and regional scales.
Published: 2011

42. Modeling the mass and surface heat budgets in a coastal blue ice area of Adelie Land, Antarctica

Author: Christophe Genthon, Hubert Gallée, Vincent Favier, Laurent Arnaud, Cécile Agosta, Alexandre Trouvillez, CLIPS, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Erosion torrentielle neige et avalanches (UR ETGR (ETNA)), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), CONCORDIASI and CALVA programs, European Project: 226375,EC:FP7:ENV,FP7-ENV-2008-1,ICE2SEA(2009), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Erosion torrentielle neige et avalanches (UR ETGR (ETNA)), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Érosion torrentielle, neige et avalanches (UR ETGR (ETNA)), Centre national du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et forêts (CEMAGREF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Erosion torrentielle neige et avalanches (UR ETGR (ETNA))
Subjects: Glacier ice accumulation, Atmospheric Science, melting, 010504 meteorology & atmospheric sciences, blue ice, Blue ice, Soil Science, Aquatic Science, Sensible heat, 010502 geochemistry & geophysics, Oceanography, 01 natural sciences, Sea ice growth processes, Geochemistry and Petrology, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Sea ice, Cryosphere, Precipitation, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Water Science and Technology, geography, geography.geographical_feature_category, Ecology, Paleontology, Forestry, Snow, cryosphere, energy balance, Geophysics, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Climatology, Environmental science, Antarctica
Abstract: [Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]RIVAGE; International audience; Meteorological data recorded from 12 December 2008 to 30 June 2010 were analyzed to assess the surface energy balance (SEB) in a blue ice area of Cap Prudhomme, Adelie Land (66°41′S, 139°55′E). The SEB was computed with a newly developed model forced by direct measurements and with a voluntarily limited number of parameters to better assess model sensitivity. Incoming short‐wave radiation was corrected for the slope and orientation of the local terrain assuming direct and diffuse radiation components. Turbulent heat fluxes were assessed using the bulk aerodynamic approach. Heat conduction in the ice was computed by solving the thermal diffusion equation. Snow accumulation was modeled using ERA interim total precipitation and a one‐dimensional erosion model. The surface heat budget and accumulation/erosion model accurately reproduced field observations. The occurrence of blue ice is linked with higher rates of erosion than in the surrounding snow covered areas, which may be caused by local flow divergence or snow not being redistributed from higher elevations. Melting occurs between December and February when incoming short‐wave radiation is high. However, the SEB was closely linked to air temperature through the incoming long‐wave radiation and the turbulent sensible heat flux. Several warm events caused by cyclones intruding into the continent led to significant warming of the ice and high melting rates. Intruding cyclones were also associated with high precipitation that led to significant accumulation. Except in blue ice areas, modeling suggests that expected higher precipitation in a warmer climate will result in more accumulation.
Published: 2011

43. Irregular tropical glacier retreat over the Holocene epoch driven by progressive warming

Author: Delphine Grancher, Régis Braucher, Pierre-Henri Blard, Myriam Khodri, Didier Bourlès, Jean-Emmanuel Sicart, Mathias Vuille, Patrick Wagnon, Daniel Brunstein, Pascale Braconnot, Vincent Jomelli, Vincent Favier, M.-P. Ledru, Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CLIPS, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (UMR ISEM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CHYC, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE), Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Paris 12 (UPEC UP12)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010506 paleontology, geography, Earth science, Multidisciplinary, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Tidewater glacier cycle, Climate change, Glacier, Glacier morphology, 01 natural sciences, Environmental science, Glacier mass balance, 13. Climate action, Moraine, Climate science, Glacial period, Physical geography, Geology : Geophysics, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, Holocene, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: The causes and timing of tropical glacier fluctuations during the Holocene epoch (10,000 years ago to present) are poorly understood. Yet constraining their sensitivity to changes in climate(1) is important, as these glaciers are both sensitive indicators of climate change and serve as water reservoirs for highland regions(2). Studies have so far documented extra-tropical glacier fluctuations(3,4), but in the tropics, glacier-climate relationships are insufficiently understood. Here we present a Be-10 chronology for the past 11,000 years (11 kyr), using 57 moraines from the Bolivian Telata glacier (in the Cordillera Real mountain range). This chronology indicates that Telata glacier retreated irregularly. Arapid and strong melting from the maximum extent occurred from 10.8 +/- 0.9 to 8.5 +/- 0.4 kyr ago, followed by a slower retreat until the Little Ice Age, about 200 years ago. A dramatic increase in the rate of retreat occurred over the twentieth century. A glacier-climate model indicates that, relative to modern climate, annual mean temperature for the Telata glacier region was -3.3 +/- 0.8 degrees C cooler at 11 kyr ago and remained -2.1 +/- 0.8 degrees C cooler until the end of the Little Ice Age. We suggest that long-term warming of the eastern tropical Pacific and increased atmospheric temperature in response to enhanced austral summer insolation were the main drivers for the long-term Holocene retreat of glaciers in the southern tropics.
Published: 2011

44. Meteorological atmospheric boundary layer measurements and ECMWF analyses during summer at Dome C, Antarctica

Author: Christophe Genthon, Vincent Favier, Stefania Argentini, Michael S. Town, Andrea Pellegrini, Delphine Six, CLIPS, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CHYC, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Ekman spiral, Planetary boundary layer, Soil Science, Aquatic Science, Oceanography, Atmospheric sciences, 01 natural sciences, Wind speed, Cryosphere: Modeling (1952), 010305 fluids & plasmas, law.invention, Geochemistry and Petrology, law, Diurnal cycle, Wind shear, 0103 physical sciences, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Relative humidity, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Water Science and Technology, Atmospheric Processes: Boundary layer processes, Ecology, Paleontology, Humidity, Forestry, Geophysics, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Climatology, Radiosonde, Environmental science, Atmospheric Composition and Structure: Instruments and techniques
Abstract: International audience; Six levels of meteorological sensors have been deployed along a 45 m tower at the French-Italian Concordia station, Dome C, Antarctic. We present measurements of vertical profiles, the diurnal cycle, and interdiurnal variability of temperature, humidity, and wind speed and direction for 3 weeks during the southern summer of 2008. These measurements are compared to 6-hourly European Center for Medium-Range Forecasts (ECMWF) analyses and daily radiosoundings. The ECMWF analyses show a 3-4°C warm bias relative to the tower observations. They reproduce the diurnal cycle of temperature with slightly weaker amplitude and weaker vertical gradients. The amplitude of the diurnal cycle of relative humidity is overestimated by ECMWF because the amplitude of the absolute humidity diurnal cycle is too small. The nighttime surface-based wind shear and Ekman spiral is also not reproduced in the ECMWF analyses. Radiosonde temperatures are biased low relative to the tower observations in the lowest 30 m but approach agreement at the top of the tower. Prior to bias correction for age-related contamination, radiosonde relative humidities are biased low relative to the tower observations in the lowest 10 m but agree with tower observations above this height. After correction for the age-related bias, the radiosonde relative humidity agrees with tower observations below 10 m but is biased high above this height. Tower temperature observations may also be biased by solar heating, despite radiation shielding and natural ventilation.
Published: 2010

45. Glacier fluctuations in the Alps and in the tropical Andes

Author: Emmanuel Le Meur, Pierre Ribstein, Bernard Francou, Patrick Wagnon, Vincent Favier, Christian Vincent, Delphine Six, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Structure et fonctionnement des systèmes hydriques continentaux (SISYPHE), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Glaciers et ressources en eau d'altitude - Indicateurs climatiques et environnementaux (GREATICE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris)
Subjects: Glacier ice accumulation, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 0507 social and economic geography, Energy flux, Andes, Sensible heat, Mass balance, Atmospheric sciences, 01 natural sciences, Surface energy balance, 1900 2000, ALTITUDE, Glacier mass balance, ALBEDO, Latent heat, ETUDE COMPARATIVE, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, Glacier, TEMPERATURE, FLUX THERMIQUE, 0105 earth and related environmental sciences, Hydrology, Global and Planetary Change, geography, geography.geographical_feature_category, 05 social sciences, Alps, BILAN DE MASSE, Accumulation zone, Glacier morphology, FLUCTUATION, 13. Climate action, FACTEUR CLIMATIQUE, PRECIPITATION, CHANGEMENT CLIMATIQUE, GLACIER, BILAN ENERGETIQUE, General Earth and Planetary Sciences, VARIATION PLURIANNUELLE, 050703 geography, Geology
Abstract: International audience; This paper reports on glacier variations in two mountainous regions of the world, the Alps and the tropical Andes. Available records of snout position and glacier mass balance are compared and interpreted on a climatological basis. In both regions, there is a long-term decreasing trend over the 20th century. The yield of this trend is different from one glacier to the other, depending on geographic and geometric characteristics. Analysing the surface energy balance, net all wave radiation is the main energy flux at the glacier surface. The turbulent fluxes represent an important term with strong positive sensible heat flux in the Alps and strong negative latent heat flux (sublimation) in the Andes. Tropical glaciers are sensitive to inter-annual variations in solid precipitation that affects the albedo, whereas Alpine glaciers are strongly influenced by air temperature changes in the Alps.
Published: 2005

46. Glaciers of the outer and inner tropics : a different behaviour but a common response to climatic forcing

Author: Vincent Favier, Patrick Wagnon, and Pierre Ribstein
Subjects: VARIATION SAISONNIERE, viruses, Altitude, ALBEDO, Snow line, Precipitation, TEMPERATURE, FLUX THERMIQUE, geography, geography.geographical_feature_category, BILAN DE MASSE, Tropics, Glacier, Albedo, Atmospheric temperature, VARIATION INTERANNUELLE, Geophysics, Climatology, FACTEUR CLIMATIQUE, PRECIPITATION, CHANGEMENT CLIMATIQUE, GLACIER, General Earth and Planetary Sciences, Environmental science, BILAN ENERGETIQUE, Ablation zone
Abstract: [1] We have compared the annual surface energy balance (SEB) of Zongo Glacier (16°S, Bolivia, outer tropics) and Antizana Glacier 15 (0°S, Ecuador, inner tropics). On annual time scale energy fluxes are very similar in the ablation zone: turbulent heat fluxes compensate each other and net short-wave radiation dominates the SEB. Albedo is central in controlling the melting. Consequently solid precipitation occurrence manages the annual mass balance variability. In the outer tropics, the annual melting is directly related to the annual distribution of precipitation, the period December–February being crucial. However, in the inner tropics, liquid precipitation can occur on the ablation zone, and snowline altitude remains very sensitive to air temperature. Tropical glaciers react rapidly to El Nino events, mainly because of an induced precipitation deficit in the outer tropics and to a temperature increase in the inner tropics, both leading to a rise in snowline altitude.
Published: 2004

47. One-year measurements of surface heat budget on the ablation zone of Antizana Glacier 15, Ecuadorian Andes

Author: L. Maisincho, Jean-Philippe Chazarin, Anne Coudrain, Vincent Favier, Patrick Wagnon, Glaciers et ressources en eau d'altitude - Indicateurs climatiques et environnementaux (GREATICE), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hydrosciences Montpellier (HSM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INAMHI (INAMHI), Ministerio de Minas y Energia, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Earth's energy budget, Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, VENT, 02 engineering and technology, Oceanography, BILAN THERMIQUE, 01 natural sciences, Wind speed, Meteorology/Climatology, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Atmospheric Dynamics, 020701 environmental engineering, Water Science and Technology, geography.geographical_feature_category, Ecology, BILAN DE MASSE, Forestry, Annual cycle, Atmospheric temperature, NUAGE, VARIATION MENSUELLE, Geophysics, Roughness length, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Climatology, PRECIPITATION, GLACIER, HUMIDITE DE L'AIR, VARIATION JOURNALIERE, Ablation zone, glacier, melting, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, 0207 environmental engineering, Soil Science, Aquatic Science, ALBEDO, Geochemistry and Petrology, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, FLUX THERMIQUE, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, TEMPERATURE DE SURFACE, geography, Tropical Climate, Paleontology, Humidity, temperature, Glacier, energy balance, 13. Climate action, Space and Planetary Science, CHANGEMENT CLIMATIQUE, Environmental science, BILAN ENERGETIQUE, albedo
Abstract: International audience; [1] Meteorological variables were recorded (14 March 2002 to 14 March 2003) at 4890 m above sea level (asl) on the Antizana Glacier 15 (0.71 km 2 ; 0°28 0 S, 78°09 0 W) in the tropical Andes of Ecuador (inner tropics). These variables were used to compute the annual cycle of the local surface energy balance (SEB). The four radiative fluxes were directly measured, and the turbulent fluxes were calculated using the bulk aerodynamic approach, calibrating the roughness length by direct sublimation measurements. The meteorological conditions are relatively homogeneous throughout the year (air temperature and air humidity). There is a slight seasonality in precipitation with a more humid period between February and June. During June-September, wind velocity shows high values and is responsible for intense turbulent fluxes that cause reduction of melting. Considering the SEB over the whole year, it is dominated by net radiation, and albedo variations govern melting. During the period under consideration the net shortwave radiation S (123 W m À2) and the sensible turbulent heat flux H (21 W m À2) were energy sources at the glacier surface, whereas the net long-wave radiation L (À39 W m À2) and the latent turbulent heat flux LE (À27 W m À2) represented heat sinks. Since the O°C isotherm-glacier intersection always oscillates through the ablation zone and considering that the phase of precipitation depends on temperature, temperature indirectly controls the albedo values and thus the melting rates. This control is of major interest in understanding glacier response to climate change in the Ecuadorian Andes, which is related to global warming and ENSO variability.
Published: 2004

48. Climatologie et impacts des rivières atmosphériques en Antarctique

Author: Wille, Jonathan, Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Université Grenoble Alpes [2020-....], Vincent Favier, Francis Codron, and STAR, ABES
Subjects: Surface mass balance, [SDU.STU.CL] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Bilan de masse de surface, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Antarctica, Rivières atmosphériques, Atmospheric rivers, Antarctique
Abstract: Due to the increased ability of the air to hold moisture with temperature, precipitation in Antarctica is expected to increase significantly over the next century. This process will undoubtedly lead to an increase in snow accumulation on the continent, thereby partially mitigating future sea level rise. However, recent observed trends in temperature and snow accumulation in Antarctica are insignificant and paradoxical. The role played by moisture intrusions in temperature and precipitation variability could partly explain this phenomenon. These events are known to transport warm air masses from the oceans to the Antarctic continent, but only individual and unrelated intrusion events have been described so far. In an earlier study of the Dronning Maud Land region, the description of atmospheric rivers (ARs) provided an innovative view to describe high intensity moisture intrusions. In this thesis, we develop an atmospheric river detection algorithm adapted to the polar regions, in order to create a climatology of these events at the Antarctic scale. Using the outputs of the regional climate model, MAR (Regional Atmospheric Model), we evaluate the impacts of atmospheric rivers on the melting in West Antarctic, ice-shelf stability on the Antarctic Peninsula ice shelves, and on snowfall across the Antarctic ice sheet.Atmospheric rivers are infrequent events with coastal areas of Antarctica experiencing AR conditions around only three days per year on average and this value is even lower in Antarctic interior. However, ARs control surface melting processes on West Antarctica and precipitation variability on East Antarctica. In the west, ARs entering the interior of the continent cause positive anomalies in downward longwave radiation via highly liquid-laden clouds and wind, resulting in a marked foehn effect along leeward slopes. Between 1979 and 2017, rivers were thus associated with about 40% of the summer melt on the Ross Ice Shelf (nearly 100% at higher altitudes on Marie Byrd Land) and 40-80% of the winter melt along the ice shelves of the Antarctic Peninsula. In summer, these rivers also contribute to the melting of the Larsen ice shelves located east of the Peninsula. Their direct contribution to cumulative melting is more limited than in winter because the intense solar radiation in summer allows daily melting to occur. However, ARs caused 60-80% of the most intense melt/runoff events as well as high temperature extremes. This melting is linked to the Foehn effect and the positive longwave radiative fluxes anomalies over the eastern Peninsula during AR passages. The melt water accumulates in lakes and crevasses on the ice shelf surface, a preliminary step in ice shelf disintegration by hydraulic fracturing. ARs also push sea ice away from the coast, allowing swells to hit and apply strain to the ice-shelf margins. ARs can thus trigger the final disintegration of ice shelves. In particular, ARs were present during the disintegration of the Larsen A ice shelf in late January 1995 and the Larsen B ice shelf in late February/early March 2002. Overall, since 2000, 12 of the last 20 calving or collapse events along the Larsen Ice Shelves have been preceded (within 5 days) by the arrival of an AR. Finally, atmospheric rivers are responsible for the majority of the most intense precipitation in Antarctica. In eastern Antarctica, 20-30% of the snow accumulation occurred during of AR landfalls. Although this value remains modest, we observe that AR activity controls the trends and interannual variability of snowfall in this part of the continent. This control even extends to most of the ice sheet between 1980 and 2018.Ultimately, ARs play an important role in the Antarctic surface mass balance. Therefore, a change in atmospheric blocking conditions around Antarctica during the 21st century would lead to changes in the Antarctic surface mass balance. Such changes are currently ignored in climate change impact projections., En raison de l’augmentation de la pression de vapeur saturante avec la température, les précipitations en Antarctique sont censées augmenter au cours du prochain siècle. Cela conduirait à un accroissement de l’accumulation de neige sur le continent, atténuant ainsi en partie l’augmentation future du niveau des mers. Les tendances récentes de température et d’accumulation de neige en Antarctique ne reflète pas clairement ce processus. Le rôle joué par les intrusions d’humidité dans la variabilité des températures et des précipitations pourrait expliquer en partie ce paradoxe. Jusqu’à présent, seuls des événements épars de très forte intensité avaient été analysés. Une étude de 2014 portant sur la région de Dronning Maud Land avait montré la concordance des intrusions intenses avec l’occurrence de rivières atmosphériques (RA). Dans cette thèse, nous développons un algorithme de détection des rivières atmosphériques adapté aux régions polaires et créons une climatologie de ces événements à l’échelle de l’Antarctique. En utilisant les sorties du modèle à aire limitée MAR (Modèle Atmosphérique Régional), nous évaluons les impacts de rivières atmosphériques sur la fonte, la stabilité des plateformes de glace de la Péninsule Antarctique et sur les précipitations neigeuses en surface de la calotte.Chaque point de la calotte est concerné par des rivières trois jours par an en moyenne. Cette valeur est plus faible encore à l’intérieur du continent. Pourtant, les rivières contrôlent les processus de fonte de surface sur l’Antarctique de l’ouest et la variabilité des précipitations sur l'Antarctique de l’Est. A l’ouest, les RA qui pénètrent à l’intérieur du continent provoquent des anomalies positives du rayonnement de grande longueur d’onde incident et de vent, accompagné d’effet foehn marqué le long des pentes situées sous le vent. Entre 1979 et 2017, les rivières provoqué 40% de la fonte estivale sur la plateforme de Ross (près de 100% à plus haute altitude sur Marie Byrd Land) et 40 à 80% de la fonte hivernale le long des plateformes de la péninsule Antarctique. En été, ces RA contribuent aussi à la fonte des plateformes de glace de Larsen situées à l’est de la Péninsule. Les RA provoquent 60 à 80% des événements de fonte/ruissellement les plus intenses ainsi que les extrêmes de chaleur. Cette fonte est amplifiée par l’effet Foehn et par les anomalies positives des flux radiatifs incidents provoqués à l’Est de la Péninsule. L’eau de fonte s’accumule alors dans des lacs et des crevasses en surface des plateformes, étape préliminaire à la désintégration d’une plateforme par phénomène de fracturation hydraulique. Les RA repoussent aussi la glace de mer loin de la côte permettant à la houle d’abîmer les marges des plateformes de glace, permettant de déclencher leur désintégration. En particulier, la présence de RA a été découverte lors de la désintégration des plateformes de Larsen A fin janvier 1995 et de Larsen B fin février/début mars 2002. Dans l’ensemble, depuis 2000, 12 des 20 derniers événements de vêlage ou d’effondrement le long des plateformes de Larsen ont été précédés (dans la limite de 5 jours) par l’arrivée d’une RA. Enfin, les RA sont responsables de la majorité des précipitations les plus intenses en Antarctique. A l’Est, elles provoquent 20 à 30% de l’accumulation de neige et contrôlent les tendances et la variabilité interannuelle précipitations neigeuses sur cette partie du continent. Ce contrôle s’étend même à la majeure partie de la calotte glaciaire entre 1980 et 2018.En définitive, les RA jouent un rôle important du climat de l’Antarctique. Une évolution des conditions de blocage atmosphérique autour de l’Antarctique au cours du 21ème siècle engendrerait des changements du bilan de masse de surface de l’Antarctique. De telles évolutions sont actuellement ignorées dans le cadre des projections d’impact du changement climatique.
Published: 2021

49. Contribution récente des glaciers des Andes à la ressource en eau et à la hausse du niveau marin : apport des observations satellitaires

Author: Dussaillant, Inés, Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paul Sabatier - Toulouse III, Etienne Berthier, Vincent Favier, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Dem, Andes, Mountain glaciers, Mass balance, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, Aster, Bilan de masse, Glacier de montagne
Abstract: Andean glaciers are amongst the fastest shrinking and the largest contributors to sea level rise in the world. They also represent crucial water resources in the vast semi-arid portions of this large Andes Cordillera (10°N-56°S), sustaining river runoff during dry periods and buffering the effects of droughts. Despite the widespread shrinkage of these glaciers, direct measurement of glacier fluctuations in the Andes are sparse, short-termed and in many cases incomplete, preventing the accurate quantification of recent ice loss for the entire mountain range. Comprehensively quantifying the magnitude of this loss at different special scales is crucial to better constrain future economical, ecological and social impacts. First, we evaluated the performance of a methodology to calculate glacier mass changes on Andean glaciers using time series of digital elevation models (DEMs) derived from Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) stereo images. Over our validation zone, the Northern Patagonian Icefield, we found strongly negative icefield-wide mass balance rates of -1.06 ± 0.14 m w.e. yr-1 for the period 2000-2012, in good agreement with estimates from earlier studies and with a second independent estimate (-1.02 ± 0.21 m w.e. yr-1) obtained by differencing the better resolved Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) DEM with a Satellite pour l'Observation de la Terre 5 (SPOT5) DEM. Importantly, this work permitted us to (i) validate "ASTER monitoring Ice towards eXtinction" (ASTERIX) method over the Andes; (ii) confirm the lack of penetration of the C-band SRTM radar signal into the NPI snow and firn except for a small high altitude region (above 2900 m a.s.l.) with negligible effects on NPI-wide mass balance; and (iii) provide the basis for an analysis of NPI mass balance changes during different sub-periods between 1975 and 2016 using additional DEMs. Then, we processed more than 30000 ASTER DEMs to calculate the integrated volume of ice lost by Andean glaciers during the past two decades. Andes-wide mass loss amounts to -22.9 ± 5.9 Gt yr-1 (-0.72 ± 0.22 m w.e. yr-1) for the entire period (or -26.0 ± 6.0 Gt yr-1 including subaqueous losses). All regions show consistent glacier wastage, with the most negative mass balance rates in the Patagonian Andes (-0.78 ± 0.25 m w.e. yr-1) and Tropical Andes (-0.42 ± 0.24 m w.e. yr-1). Relatively moderate loss (-0.28 ± 0.18 m w.e. yr-1) is measured in the intermediate regions of the Dry Andes. The inter-decadal patterns of glacier mass loss is an important contribution of this work, observed for the first time at an Andes-wide scale. We observe steady thinning rates in the Tropics and south of 45°S. Conversely, glaciers from the Dry Andes were stable during the 2000s, shifting to drastic thinning rates during the 2010s, coinciding with conditions of sustained drought since 2010. The evaluation of the imbalanced glacier contribution to river discharge during these two decades revealed that glaciers partially helped to mitigate the negative impacts of this sustained drought in the Dry Andes. The results obtained in this thesis contribute to the understanding of recent Andean glacier evolution at a local, regional and Andes-wide scale. We provide a high-quality, multi-decadal dataset that will be useful to constrain the diversity of present 21st century Andes-wide mass loss estimates, in the pursuit of the good calibration of glaciological and hydrological models intended to project future glacier changes and to improve water resource management in the Andes.; Les glaciers Andins présentent des taux de recul parmi les plus importants au monde, et contribuent à la hausse du niveau des mers. Ils constituent aussi des ressources en eau vitales pour les vastes zones semi-arides le long de la Cordillère des Andes (10°N-56°S), en alimentant les rivières lors des sécheresses. En dépit du retrait des glaciers Andins, les mesures directes des fluctuations glaciaires sont éparses, de court terme, incomplètes, et ne permettent donc pas une estimation précise de la perte de glace récente à l'échelle de la chaîne entière. Décrire quantitativement cette perte à différentes échelles spatio-temporelle est cruciale afin de mieux anticiper les impacts écologiques, économiques et sociaux. Premièrement, nous avons évalué la performance d'une méthode visant à calculer les changements de masse des glaciers Andins. Cette méthode utilise les séries temporelles des modèles numériques de terrain (DEM) produit par des images stéréoscopiques Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER). Sur la zone de validation de la méthode, le Champ de Glace Nord de Patagonie (NPI), nous avons observé un bilan de masse fortement négatif de -1.06 ± 0.14 m w.e. a-1 pour la période 2000-2012. Ces résultats sont cohérent avec les estimations faites précédemment, mais aussi avec une seconde estimation (-1.02 ± 0.21 m w.e. a-1) obtenue indépendamment par différentiation de DEMs de meilleur résolution, Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) et Satellite pour l'Observation de la Terre 5 (SPOT5). Ce travail nous a permis de (i) valider la méthode appelée " ASTER monitoring Ice towards eXtinction " (ASTERIX) sur la totalité des Andes, (ii) confirmer l'absence de pénétration du signal radar SRTM dans la bande C sur la neige du NPI (sauf pour une petite région au dessus de 2900 m a.s.l) avec des effets négligeables sur le bilan de masse du NPI; et enfin (iii) fournir la base de travail pour une analyse des variations du bilan de masse du NPI durant différentes sous périodes entre 1975 et 2016, grâce à des DEMs supplémentaires. Ensuite, nous avons généré plus de 30000 DEMs ASTER afin de calculer la perte de l'intégralité des glaciers Andins, et ce pour les deux dernières décennies. La perte de masse à l'échelle des Andes s'élève ainsi à -22.9 ± 5.9 Gt a-1 (-0.72 ± 0.22 m w.e. a-1) pour la période d'étude entière, ou -26.0 ± 6.0 Gt a-1 en incluant les pertes subaquatiques. Toutes les régions affichent une diminution du volume de glace. Les taux les plus négatifs sont observés dans les Andes Patagoniennes (-0.78 ± 0.25 m w.e. a-1) et dans les Andes Tropicales (-0.42 ± 0.24 m w.e. a-1). Les pertes sont modérées dans les régions intermédiaires des Andes Arides (-0.28 ± 0.18 m w.e. a-1). Pour la première fois à l'échelle des Andes, une tendance inter-décennale de la perte volumique a été mise en évidence. Les taux d'amincissement des glaciers tropicaux et ceux situé sous 45°S sont négatifs et stables sur la période considérée. Cependant, alors que les glaciers des Andes arides sont proche de l'équilibre dans les années 2000, leur taux d'amincissement augmentent drastiquement à partir de 2010, coïncident ainsi avec une période de sécheresse intense depuis 2010. L'étude des contributions des pertes de masse décennales des glaciers aux débits des rivières révèle que la fonte de ces glaciers a en partie aidé à minimiser les impacts négatifs de cette sécheresse dans les Andes arides. Les résultats obtenus au cours de cette thèse apportent une meilleure compréhension des pertes récentes des glaciers Andins, localement et régionalement.
Published: 2019

50. San Rafael Glacier and Northern Patagonia Icefield surface mass balance estimation from different approaches

Author: Collao Barrios, Gabriela, STAR, ABES, Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Grenoble Alpes, Vincent Favier, Fabien Gillet-Chaulet, and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: Dynamique, Modeling, Modelisation, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, Glacier, Dynamics, Icefield, [SDU.STU.GL] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology
Abstract: The Northern Patagonia Icefield (NPI) have been losing mass at an accelerated rate during the last decades compared to the mean losses recorded since the Little Ice Age. Here we look for accurate estimates of the mean climate variables, surface mass balance (SMB) and ice dynamics of NPI. Due to the lack of available data in the area, the approach is based on physical models for both the atmosphere and the ice dynamics, in order to properly attribute the components of the glacial mass budget (mass balance, surface mass balance and ice discharge).First, the San Rafael Glacier (SRG) ice dynamics are modelled using the full-Stokes model Elmer/Ice. The flow model is initialised and constrained using the most up-to-date observations of surface velocities and bedrock elevation. The model is forced with several parametrisations of thealtitudinal SMB distribution to obtain consistency between the changes in SMB and ice dynamics. We show that previous studies have proposed excessive accumulation values on the icefield plateau, and that SRG imbalance is largely controlled by a large ice discharge (-0.83 +- 0.08 Gt/a compared to a slightly positive glacier-wide SMB (0.08 +- 0.06 Gt/a). This allows for an estimation of a committed mass loss of 0.34 +- 0.03 Gt/a for the next century. This value likely constitutes a minimum wastage in the future global climate change situation.Second, we model the SMB of the SRG and the NPI using the regional circulation model MAR (Modèle Atmosphérique Regional). This model is forced by the ERA-Interim reanalysis outputs and adapted to accurately reproduce accumulation on the icefield. In addition to accumulation, attention is paid to estimating accurate ablation and albedo values on the plateau. The modelled temperature and precipitation are also validated using data from weather stations in the valleys around the icefield. For the period 1980-2014, the modelled mean SMB of the SRG and the NPI are 0.86 Gt/a and -1.84 Gt/a, respectively, with a large inter-annual variability of 1.4 Gt/a and 6.1 Gt/a, which is induced by temperature and snowfall variability. Due to the hypsometry of the SRG, small changes in the punctual SMB around the ELA have impacts over large areas and have significant consequences on the final glacier-wide SMB. However, in-situ data above the ELA are lacking, leading to important uncertainty in accumulation. Nevertheless, our SMB estimates for the 3 largest non-calving glaciers of the icefield are similar to mass balance values given by geodetic techniques. This validation shows that our estimate of SMB, which is the first negative proposed at the scale of NPI, is accurate. Combined with the ice discharge proposed in the first section of this study, this SMB could have contributed to the observed mass loss from the 1980s.Finally, the study of the surface energy balance given by MAR reveals the key role of the albedo and the shortwave radiation budget in the variations of the SMB. Albedo variations indirectly justify the existing correlations between temperature and melting as air temperature controls the phase of precipitation on the plateau. Thus, changes in solid precipitation explain most of the SMB variations. Consequently, past conditions with higher solid precipitation may have explained larger glaciers in Patagonia. The current instability is possibly a result from the location of glacier fronts which are well below the necessary altitude for equilibrium in the current icefield topography.This study allows us to conclude that well constrained atmospheric and ice dynamic modelling leads to SMB values which are in better agreement with the mass balance of the icefield. Nevertheless, new field data is necessary to better constrain SMB estimates of the SRG and the NPI in order to improve our understanding of past and future climate change impacts on these glaciers., Le champ de glace nord de Patagonie (NPI) a connu des pertes de glace accélérées depuis le Petit Âge de Glace (PAG). Cette thèse évalue les conditions climatiques moyennes régnant en Patagonie, ainsi que les bilans de masse de surface et les flux de glace engendrés par la dynamique de la glace du NPI. En raison du manque de données disponibles, l’approche est principalement basée sur des modélisations physiques à la fois des conditions atmosphériques et de la dynamique de l’écoulement des glaciers.Dans un premier temps, la dynamique du glacier San Rafael (SRG) est modélisée à l’aide du modèle full-Stokes Elmer/Ice. Le modèle d’écoulement est initialisé et contraint à l’aide des données de vitesse de surface et d’altitude du lit rocheux. Le modèle est forcé en considérant diverses paramétrisations et scénarios d’évolution du bilan de masse de surface (BMS) avec l’altitude. Les modélisations visent à retrouver un accord entre bilan de masse total, BMS et dynamique de la glace. Les simulations montrent que les études précédentes ont systématiquement surévalué l’accumulation sur le plateau et à haute altitude. Le déséquilibre du glacier est principalement contrôlé par un flux de glace élevé (-0.83 +- 0.08 Gt/a) en comparaison du BMS légèrement positif (0.08 +- 0.06 Gt a-1). Nos modélisations permettent d’évaluer que les pertes de glace irréversibles pour le glacier (ou committed mass balance) seront en moyenne de 0.34 +- 0.03 Gt/a pour le prochain siècle. Cette valeur est la perte minimale attendue pour ce glacier en réponse au changement climatique futur.Dans un second temps, nous modélisons le BMS de SRG et de NPI à l’aide d’un modèle de circulation atmosphérique régionale, le modèle MAR. Le modèle est forcé par les reanalyses climatiques ERA-Interim et adapté de façon à reproduire l’accumulation mesurée sur le plateau. Une attention particulière est aussi portée aux valeurs d’ablation et d’albédo. Les températures et précipitations sont validées à l’aide de données provenant des vallées alentour. Entre 1980 et 2014, les valeurs de BMS intégrées à l’échelle du SRG et de NPI était de 0.86 Gt/a et -1.84 Gt/a, respectivement, associées à une forte variabilité interannuelle (de 1.4 Gt/a et 6.1 Gt/a respectivement). Cette variabilité dépend directement de celle des températures et des précipitations neigeuses en Patagonie. En raison de l’hypsometrie du SRG, de faibles variations de BMS autour de la ligne d’équilibre ont un impact très fort sur la valeur intégrée de BMS à l’échelle du glacier. Néanmoins, l’obtention de données in-situ d’accumulation est encore nécessaire pour réduire l’incertitude des valeurs de BMS. Ici, les BMS intégrés à l’échelle des trois plus gros glaciers à terminaison terrestre de NPI ont été validés à partir de bilans géodésiques. Ainsi, combinée aux pertes par vêlage, la valeur négative de BMS proposée pour NPI aurait permis la perte de masse du champ de glace depuis les années 80.Enfin, l’étude du bilan d’énergie de surface révèle que les variations d’albédo contrôlent celles du BMS, car il contrôle le rayonnement de courtes longueurs d’ondes et la fonte du glacier. Les variations d’albédo expliquent indirectement le lien existant entre température et fonte celui-ci étant conditionné par la phase des précipitations sur le plateau. Ainsi, les changements des précipitations neigeuses expliquent les variations de BMS, et nous supposons que les conditions climatiques ayant régné au PAG étaient plus humides et ont permis au glacier de se développer jusqu’à des altitudes trop faibles pour que les glaciers soient stables aujourd’hui.Cette thèse a ainsi permis d’évaluer les conditions atmosphériques régionales et de mieux contraindre la dynamique des glaciers et les valeurs de BMS du champ de glace NPI. Néanmoins, de nouvelles estimations sont à effectuer en zone d’accumulations de NPI pour contraindre encore le BMS et conclure définitivement sur les causes du recul de NPI depuis le PAG.
Published: 2018

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