Projet de maîtrise
Cadre scientifique aligné sur le devis: contexte, problématique, objectifs, hypothèses et site d'étude.
Titre: L'impact des feux de forêt sur l'albédo des glaciers de l'Ouest nord-américain (2001-2023).
Mise en contexte
Les glaciers de montagne régulent les débits hydrologiques saisonniers et fournissent des services écologiques et socioéconomiques majeurs. Dans l'Ouest nord-américain, le recul glaciaire s'accélère depuis le début du 21e siècle, en parallèle d'une intensification des feux de forêt.
Cette co-occurrence augmente la probabilité de dépôts d'aérosols absorbants (carbone élémentaire, carbone organique, poussières) sur la neige et la glace, ce qui peut réduire l'albédo et accélérer la fonte.L'albédo est la fraction du rayonnement solaire réfléchie par une surface (0 à 1). Un albédo plus faible signifie plus d'énergie absorbée, donc une fonte accélérée : c'est la rétroaction glace-albédo.
Problématique
La littérature confirme le lien entre aérosols et baisse d'albédo, mais l'attribution quantitative de la part spécifiquement liée aux feux demeure insuffisante à l'échelle régionale.
- Les approches régionales basées sur l'AOD ne discriminent pas clairement les sources d'aérosols.
- Les études de cas locales sont détaillées, mais peu généralisables à l'ensemble des glaciers de la région.
- Les approches physiques complètes restent difficiles à déployer sur de vastes domaines spatio-temporels.
La lacune méthodologique centrale est donc l'absence d'une attribution robuste fondée sur une comparaison explicite avec émissions de feux / sans émissions de feux.Le modèle RAQDPS-FireWork est exécuté en double : une simulation « avec » émissions de feux et une « sans ». La différence des deux isole la part strictement attribuable aux feux — c'est le cœur de la stratégie d'attribution.
Question de recherche
Dans l'Ouest nord-américain, quelle part de la variabilité interannuelle de l'albédo glaciaire estival est attribuable aux aérosols issus des feux de forêt, comparativement aux autres sources d'aérosols et aux variables climatiques?
Objectif général
Quantifier et attribuer l'impact spécifique des aérosols issus des feux de forêt sur la variabilité d'albédo des glaciers de l'Ouest nord-américain (2001-2023), en isolant leur contribution de celle des autres sources et des variables climatiques.
Objectifs spécifiques
- Reconstituer l'albédo saisonnier des glaciers à partir des observations satellitaires MODIS.
- Quantifier les dépôts d'aérosols carbonés sur les glaciers en isolant la composante feux via RAQDPS-FireWork (avec/sans émissions).
- Décomposer la variabilité de l'albédo pour attribuer les contributions relatives des feux, des autres sources d'aérosols et des facteurs climatiques.
Hypothèses de travail
Hypothèse 1 (H1).Les variables climatiques expliquent l'essentiel de la variabilité, avec un effet secondaire mesurable des dépôts issus des feux.
Hypothèse 2 (H2).Les dépôts de carbone liés aux feux contribuent davantage à la baisse d'albédo que les autres sources, surtout dans les zones d'accumulation.
Hypothèse 3 (H3).Les hotspots de réduction d'albédo coïncident avec les trajectoires de dispersion des feux.
Hypothèse 4 (H4).La contribution des feux s'intensifie pendant les années extrêmes (2017-2018, 2023).
Site d'étude
Le territoire couvre les régions glaciaires RGI 01 (Alaska) et 02 (Ouest du Canada et des États-Unis), subdivisées en 11 sous-régions (01-01 à 02-05).Le RGI (Randolph Glacier Inventory, v7) est l'inventaire mondial standardisé des contours de glaciers, organisé par régions : 01 = Alaska, 02 = Ouest du Canada et des États-Unis.
Cette zone relie des contextes côtiers humides et des secteurs intérieurs plus secs, avec de forts gradients de précipitation, d'altitude et d'exposition aux fumées de feux. Elle constitue ainsi un cadre pertinent pour analyser l'effet des dépôts de feux sur l'albédo glaciaire à l'échelle régionale.