Fonte rapide de la neige dans un monde plus chaud

Les deux SLF-nivologues Michael Haugeneder et Dylan Reynolds nous parlent depuis le Colorado du défi de mesurer les effets du changement climatique sur la fonte de la neige.

Le soleil se couchait sur la vallée de l'East River, les oiseaux migrateurs criaient tout en chassant les scarabées dans le crépuscule, et Michael lâcha un mot de cinq lettres que je ne peux pas écrire ici. Nous avions parcouru à ski environ sept kilomètres sur un chemin forestier enneigé jusqu'au Rocky Mountain Biological Laboratory (RMBL), une sorte de laboratoire en plein air, pour y faire de la recherche sur le terrain. Nous n'avions pas changé de spécialité pour devenir biologistes - nous participions plutôt ensemble à une campagne de terrain avec des chercheurs de près d'une douzaine d'institutions différentes, qui étudient les interactions entre la surface de la neige et l'atmosphère.

Notre expérience portait sur l'échange d'énergie entre une couverture neigeuse incomplète au printemps et l'air ambiant. Derrière nous se trouvait un traîneau chargé d’une cinquantaine de kilos de nourriture pour les deux prochaines semaines de travail sur le terrain, que nous tirions sur la neige fondante et les zones de plus en plus dénudées de la route. J'ai d'abord pensé que le juron de Michael était dû à l'effort fourni pour tirer le traîneau ou peut-être à la beauté du paysage, mais en suivant son regard à travers la vallée vers les tours surmontées d'instruments scientifiques, j'ai compris sa réaction: il n’y avait plus de neige sur le champ d’expérimentation !

L'étude d'une couche de neige non continue est une chose étrange. Même si l’on ne doit pas avoir un manteau neigeux complet pour des raisons que j’expliquerai par la suite, il faut un peu de neige, sinon on ne peut pas se dire nivologue. Lors de précédentes campagnes de terrain dans les Alpes, mesurer la fonte de la neige en cette période particulière ne posait pas de problème. Normalement, il y a environ trois semaines de couverture neigeuse incomplète, et le site de mesure est facilement accessible en 30 minutes depuis le SLF à Davos. Mais nous étions dans les Rocheuses, au Colorado aux États-Unis, et cette année, cette région a connu un phénomène de fonte de la neige des plus intenses de tous les temps. C'est d'autant plus surprenant que les Rocheuses ont enregistré la saison dernière l'une des plus grandes quantités de neige depuis le début des relevés. Ces éléments correspondent aux prévisions des climatologues concernant la variabilité croissante de la météo dans le cadre d'un climat plus chaud.

Tout cela nous a causé encore plus de stress. Ce champ dénudé ne se situait pas dans notre arrière-cour, mais à l’autre bout du monde, au fin fond des Rocheuses. Nous avons comparé le coût élevé de notre voyage avec nos salaires de doctorants et avons réfléchi à la manière dont nous pourrions encore sauver notre campagne de terrain. Après deux heures de marche, Michael et moi avons atteint notre cabane au RMBL. Le laboratoire se compose d'une vingtaine de cabanes dispersées autour du pied de la Gothic Mountain qui culmine très haut. Certains bâtiments datent des années 1880, lorsque la ville a été fondée pour l'exploitation minière, mais rapidement abandonnée par la suite. Depuis les années 1920, année de la création du RMBL, les biologistes ont utilisé la ville pour des expériences de longue durée sur le terrain. Michael et moi avons déchargé le traîneau, nous nous sommes installés pour dîner et avons élaboré des plans pour les jours à venir. Nous ne serions pas en mesure de mener une campagne de deux semaines comme prévu, mais avec un peu de travail et d'imagination, il serait possible de procéder à des mesures pendant presque une semaine. Nous nous sommes couchés tôt, excités et impatients de commencer notre première journée de travail.

"Encore trois chargements, et ensuite nous ferons la pause de midi ?", ai-je demandé à Michael. "Cinq", a-t-il répondu. Nous nous tenons près d'un long traîneau entièrement rempli de neige. Notre champ a fondu, mais à quelques mètres de là, il y a encore un gros tas de neige. Suivant l'exemple des pionniers du snowfarming de la vallée de la Flüela en Suisse, nous avons transporté de la neige de cet endroit vers notre champ, un chargement après l’autre, pour créer ainsi un champ de neige "artificiel" sous notre montage expérimental. À cause de la fonte de la neige, le sol s'est transformé en un amas boueux et il faut être deux pour tirer le traîneau sur cette gadoue. Nous nous demandons à haute voix à quel point ce dispositif expérimental est "juste": Peut-on construire un champ de neige pour l'étudier ? Mais dès que notre accumulation de neige est suffisamment grande, elle ressemble tellement aux poches de neige naturelles environnantes que nous avons supprimé le qualificatif négatif "artificiel" de notre description. Pour notre recherche, cela ne devrait pas avoir d'importance. Ce qui nous intéresse, c'est de savoir comment la fonte de la neige est accélérée par des trous jusqu’au sol dans le manteau neigeux. Le sol nu réfléchit beaucoup moins la lumière du soleil que la neige, se réchauffe en conséquence et transmet cette chaleur à l'air au-dessus de la surface neigeuse. Le vent transporte cet air réchauffé au-dessus du manteau neigeux restant, et une lutte s'engage, le manteau neigeux essayant de refroidir l'air et l'air essayant de réchauffer le manteau neigeux.

Après le dernier traîneau de la matinée, je laisse tomber ma pelle et me dirige vers mon sac à dos. Mon pantalon et mes bras sont couverts de boue à cause du travail, et je me demande comment je vais pouvoir mettre mon bras dans le sac à dos sans tout salir. Mais après avoir parcouru les 50 mètres qui séparent le traîneau du sac à dos, la boue a presque entièrement séché. L'air autour du RMBL est extrêmement sec et aspire l'humidité de tout objet. Cette atmosphère très sèche est l'une des raisons pour lesquelles nous sommes ici ; l'humidité de l'air, plus faible que dans les Alpes, entraîne des conditions différentes pour l'échange d'énergie entre la neige et l'atmosphère. Une autre raison est la possibilité de bénéficier du terrain d’investigation plus grand de la campagne "Sublimation of Snow" (SOS). Cette campagne est menée parallèlement à la campagne de terrain SAIL, qui est elle-même menée parallèlement à la campagne SPLASH. J’espère que vous me suivez toujours ? La science au Colorado semble attirer les acronymes. C'est pourquoi des dizaines d'autres mesures provenant d'autres capteurs de la région complètent nos données. Une recherche collaborative qui ne pourrait être meilleure.

A la fin de la journée, nous nous tenons fièrement au-dessus d'une épaisse couche de neige et faisons des paris sur la durée de sa survie. Au final, il faudra quatre jours pour qu'elle fonde. C'est juste assez de temps pour observer le genre de phénomènes atmosphériques pour lesquels nous sommes venus. Au bout de quelques jours seulement, Michael se rend compte que la structure fonctionne comme il l'espérait, que les données "ont l'air bonnes" et que le voyage a été aussi fructueux que nous l'avions espéré.

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Il ne restait que quatre jours pour les mesures, ... (photo: Michael Haugeneder / SLF)
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... pendant lesquels la neige péniblement acheminée fondait à vue d'œil ... (photo: Michael Haugeneder / SLF)
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... pour finalement disparaître complètement (photo: Michael Haugeneder / SLF).

Le temps passe vite et nous faisons quelques randonnées à ski tôt le matin, en attendant que le sol se réchauffe suffisamment. Un biologiste qui étudie les marmottes séjourne dans notre cabane et le soir, nous échangeons des histoires de nos journées sur le terrain. Nous trouvons amusant qu'il se lève à 5 heures du matin pour observer les marmottes, et il s’amuse du fait que nous soyons ici pour pelleter de la neige.

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Tôt le matin, il restait suffisamment de temps pour faire des randonnées à ski, tandis que l'air et le sol se réchauffaient lentement (photo: Michael Haugeneder / SLF).
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Le bonheur au sommet de la Gothic Mountain (photo: Michael Haugeneder / SLF).
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La descente à travers la forêt ... (photo: Michael Haugeneder / SLF)
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... s'est terminée de manière imprévue près d'un ruisseau glacé (photo: Michael Haugeneder / SLF).

C'était notre rêve de faire du travail de terrain ici au RMBL, et la collecte de données utilisables au cours d’une saison difficile a encore accru notre plaisir. Ce serait bien de finir avec quelques conseils pour les autres sur la manière d'éviter une situation problématique, mais je pense que c'était une expérience de travail sur le terrain assez typique. Il faut être flexible et profiter de l’endroit où le travail vous mène.