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Your search keyword '"Deborah Verfaillie"' showing total 13 results
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13 results on '"Deborah Verfaillie"'

1. How Reliable Are Decadal Climate Predictions of Near-Surface Air Temperature?

Author

Francisco J. Doblas-Reyes, Verónica Torralba, Deborah Verfaillie, Núria Pérez-Zanón, Balakrishnan Solaraju-Murali, Markus G. Donat, Simon Wild, Universitat Politècnica de Catalunya. Doctorat en Enginyeria Ambiental, Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputacion (BSC - CNS), 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]), Earth and Life Institute [Louvain-La-Neuve] (ELI), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), and Barcelona Supercomputing Center

Subjects
Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, media_common.quotation_subject, Library science, Decadal variability, 010502 geochemistry & geophysics, Climate prediction, 01 natural sciences, Climate models, Surface air temperature, Simulació per ordinador, Political science, Gratitude, media_common.cataloged_instance, European union, Weatther forecasting -- Mathematical models, Physics::Atmospheric and Oceanic Physics, 0105 earth and related environmental sciences, media_common, Enginyeria agroalimentària::Ciències de la terra i de la vida::Climatologia i meteorologia [Àrees temàtiques de la UPC], Computer simulation, Desenvolupament humà i sostenible::Enginyeria ambiental [Àrees temàtiques de la UPC], Climatology, Previsió del temps -- Models matemàtics, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Christian ministry, Forecast verification/skill, Forecasting
Abstract

Decadal climate predictions are being increasingly used by stakeholders interested in the evolution of climate over the coming decade. However, investigating the added value of those initialized decadal predictions over other sources of information typically used by stakeholders generally relies on forecast accuracy, while probabilistic aspects, although crucial to users, are often overlooked. In this study, the quality of the near-surface air temperature from initialized predictions has been assessed in terms of reliability, an essential characteristic of climate simulation ensembles, and compared to the reliability of noninitialized simulations performed with the same model ensembles. Here, reliability is defined as the capability to obtain a true estimate of the forecast uncertainty from the ensemble spread. We show the limited added value of initialization in terms of reliability, the initialized predictions being significantly more reliable than their noninitialized counterparts only for specific regions and the first forecast year. By analyzing reliability for different forecast system ensembles, we further highlight the fact that the combination of models seems to play a more important role than the ensemble size of each individual forecast system. This is due to sampling different model errors related to model physics, numerics, and initialization approaches involved in the multimodel, allowing for a certain level of error compensation. Finally, this study demonstrates that all forecast system ensembles are affected by systematic biases and dispersion errors that affect the reliability. This set of errors makes bias correction and calibration necessary to obtain reliable estimates of forecast probabilities that can be useful to stakeholders. The EUCP project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under Grant Agreement 776613. The research leading to these results has also received funding from the Spanish Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades as part of the CLINSA project with funding reference CGL2017-85791-R. MGD is also supported by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities Grant RYC-2017-22964. BSM acknowledges financial support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie Grant Agreement 713673 and from a fellowship of “la Caixa” Foundation (ID 100010434). The fellowship code is LCF/BQ/IN17/11620038. SW has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement H2020-MSCA-COFUND-2016-754433. We acknowledge the use of the s2dverification (Manubens et al. 2018), startR (BSC/CNS and Manubens 2020), SpecsVerification (Siegert 2017), CSTools (Perez-Zanon et al. 2019), ClimProjDiags (BSC/CNS et al. 2020), and boot (Davison and Hinkley 1997; Canty and Ripley 2020) R (R Core Team 2013) software packages. We also thank Nicolau Manubens, An-Chi Ho, Pablo Ortega, Rashed Mahmood, Yohan Ruprich-Robert, and Roberto Bilbao from the BSC for their technical and scientific support. We further express our gratitude to Charles Pelletier from ELI for his careful reading of the manuscript. Finally, we would like to thank Antje Weisheimer (University of Oxford) and two anonymous reviewers for constructive comments that helped us greatly improve this article.

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2021
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2. 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

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2021
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3. 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.

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2021
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4. 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.

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2021
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5. 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.

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2021
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6. Partitioning uncertainty components of an incomplete ensemble of climate projections using data augmentation

Author

Deborah Verfaillie, Guillaume Evin, Benoit Hingray, Nicolas Eckert, Juliette Blanchet, Samuel Morin, 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), Erosion torrentielle neige et avalanches (UR ETGR (ETNA)), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), 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 national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), 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]), 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
[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Computer science, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, 0208 environmental biotechnology, Bayesian probability, 02 engineering and technology, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Physics::Geophysics, 020801 environmental engineering, 13. Climate action, Error analysis, Climatology, Key (cryptography), Climate model, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

The quantification of internal variability and model uncertainty sources in Multi-scenario Multi-model Ensembles of climate experiments (MMEs) is a key issue. It is expected to both help decision makers to identify robust adaptation measures and scientists to identify where their efforts are needed to narrow uncertainty. The setup of available MMEs makes however uncertainty analyses difficult. In the popular single-time ANOVA approach for instance, a precise estimate of internal variability requires multiple members for each simulation chain (e.g. each emission scenario/climate model combination) but multiple members are typically available for a few chains only (Hingray et al. 2019). In almost all ensembles also, the matrix of available scenario/models combinations is incomplete making a precise estimate of the main effects of each model difficult (e.g. projections are typically missing for some GCM/RCM combinations) (Evin et al. 2019).We present QUALYPSO, a Bayesian approach developed to assess the different sources of uncertainty in incomplete MMEs (Evin et al. submitted). It is based on the quasi-ergodic assumption for transient climate projections and uses data augmentation (Hingray and Said, 2014). The climate response of each available simulation chain is first estimated with a trend model fitted to raw climate projections. Residuals from the climate change response are used to estimate the internal variability of the chain. Scenario uncertainty and the different components of model uncertainty (e.g. GCM uncertainty, RCM uncertainty) are then estimated with a Bayesian ANOVA model applied to the climate change responses of all available chains. The different parameters of the ANOVA model and the missing quantities associated to the missing chains (e.g. missing scenario/GCM/RCM combinations) are jointly estimated using data augmentation techniques.QUALYPSO presents many advantages over classical estimation approaches. It first exploits all available experiments, avoiding a dramatic loss of information (the classical case when standard approaches are applied; where the typical solution is to select a complete subset of climate experiments). Along with the estimation of missing data, it also provides an assessment of the estimation uncertainty and adequately propagates the uncertainty due to missing chains. With the explicit treatment of missing experiments, it is then expected to produce unbiased estimates of all parameters, in contrast to direct empirical estimates.QUALYPSO can be applied to any kind of climate variable and any kind of MMEs. We present examples of application for different hydroclimatic variables from different ensembles of projections including EUROCORDEX and CORDEX-Africa.Hingray, B., Saïd, M., 2014. Partitioning internal variability and model uncertainty components in a multimodel multireplicate ensemble of climate projections. J.Climate.Hingray, B., Blanchet, J., Evin, G. Vidal, J.P. 2019. Uncertainty components estimates in transient climate projections. Precision of estimators in the single time and time series approaches. Clim.Dyn.Evin, G., Hingray, B., Blanchet, J., Eckert, N., Morin, S., Verfaillie, D. 2019. Partitioning uncertainty components of an incomplete ensemble of climate projections using data augmentation. J.Climate.Evin, G., Hingray, B. Blanchet, J., Eckert, N., Menegoz, M. Morin, S. (revision). Partitioning uncertainty components of an incomplete ensemble of climate projections using smoothing splines. J.Climate.

Published
2020
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7. Multi-component ensembles of future meteorological and natural snow conditions for 1500 m altitude in the Chartreuse mountain range, Northern French Alps

Author

Michel Déqué, Samuel Morin, Deborah Verfaillie, Nicolas Eckert, Yves Lejeune, Matthieu Lafaysse, 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), 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]), 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, 0208 environmental biotechnology, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Altitude, Natural hazard, lcsh:Environmental sciences, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Water Science and Technology, lcsh:GE1-350, geography, geography.geographical_feature_category, Global temperature, lcsh:QE1-996.5, 15. Life on land, Snowpack, Snow, CHARTREUSE MASSIF, 020801 environmental engineering, Water resources, lcsh:Geology, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Climatology, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Climate model, Mountain range
Abstract

This article investigates the climatic response of a series of indicators for characterizing annual snow conditions and corresponding meteorological drivers at 1500 m altitude in the Chartreuse mountain range in the Northern French Alps. Past and future changes were computed based on reanalysis and observations from 1958 to 2016, and using CMIP5–EURO-CORDEX GCM–RCM pairs spanning historical (1950–2005) and RCP2.6 (4), RCP4.5 and RCP8.5 (13 each) future scenarios (2006–2100). The adjusted climate model runs were used to drive the multiphysics ensemble configuration of the detailed snowpack model Crocus. Uncertainty arising from physical modeling of snow accounts for 20 % typically, although the multiphysics is likely to have a much smaller impact on trends. Ensembles of climate projections are rather similar until the middle of the 21st century, and all show a continuation of the ongoing reduction in average snow conditions, and sustained interannual variability. The impact of the RCPs becomes significant for the second half of the 21st century, with overall stable conditions with RCP2.6, and continued degradation of snow conditions for RCP4.5 and 8.5, the latter leading to more frequent ephemeral snow conditions. Changes in local meteorological and snow conditions show significant correlation with global temperature changes. Global temperature levels 1.5 and 2 ∘C above preindustrial levels correspond to a 25 and 32 % reduction, respectively, of winter mean snow depth with respect to the reference period 1986–2005. Larger reduction rates are expected for global temperature levels exceeding 2 ∘C. The method can address other geographical areas and sectorial indicators, in the field of water resources, mountain tourism or natural hazards.

Published
2018
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8. Changement climatique et stations de montagne alpines : impacts et stratégies d'adaptation

Author

Emmanuelle George, Pierre Spandre, Coralie Achin, Hugues François, Deborah Verfaillie, Samuel Morin, Laboratoire des EcoSystèmes et des Sociétés en Montagne (UR LESSEM), and Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)

Subjects
lcsh:GE1-350, climatic change, AMENAGEMENT DU TERRITOIRE, aménagement du territoire, land use planning, stratégie adaptative, mountains, adaptation, STATION DE SPORTS D'HIVER, winter sports resort, lcsh:TD1-1066, 13. Climate action, CHANGEMENT CLIMATIQUE, [SDE]Environmental Sciences, General Earth and Planetary Sciences, impact économique, lcsh:Environmental technology. Sanitary engineering, lcsh:Environmental sciences, MONTAGNE, General Environmental Science
Abstract

Today, mountain resorts structure the economy of the territories supporting them. However, global change, and particularly the reduction of snow cover linked to climate change, is questioning their future and placing them under an imperative of adaptation. The resorts and their stakeholders then implement two main types of strategies: on the one hand, making ski resorts more reliable in order to reduce their vulnerability and thus strengthen their viability, and on the other hand, diversifying tourism towards a model less dependent on snow resources alone. This contribution provides an overview of the work and research carried out on these issues, both in France and internationally.; Les stations de montagne structurent aujourd'hui l'économie des territoires les supportant. Le changement global, et particulièrement la réduction de l'enneigement lié au changement climatique, questionne cependant leur devenir et les place face à un impératif d'adaptation. Les stations et leurs acteurs mettent alors en oeuvre deux grands types de stratégies : d'une part, la fiabilisation des domaines skiables visant à réduire leur vulnérabilité et donc à renforcer leur viabilité, d'autre part, la diversification touristique vers un modèle moins dépendant de la seule ressource neige. Cette contribution propose un état des lieux des travaux et recherches menés sur ces questions, à l'échelle française comme internationale.

Published
2019
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9. Traiter l'incertitude des projections climatiques (essai)

Author

Juliette Blanchet, Nicolas Eckert, Samuel Morin, Benoit Hingray, Matthieu Lafaysse, Guillaume Evin, Deborah Verfaillie, Erosion torrentielle neige et avalanches (UR ETGR (ETNA)), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), 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]), Centre d'Etudes de la Neige (CEN), Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Météo France-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 (UGA), and Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
021110 strategic, defence & security studies, Geography, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], 0211 other engineering and technologies, Forestry, 02 engineering and technology, ALPES FRANCAISES, 01 natural sciences, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

Handling the uncertainty of climate change projections (essay) The uncertainties associated with climate projections cannot be ignored when those projections are used. They arise from uncertainties surrounding developments for greenhouse gases, uncertainties arising from the climate models and the impact models (hydrology, biodiversity etc.), as well as the natural variability of the climate. To describe these different sources of uncertainty, and take them into account is not easy for engineers and managers, who are more accustomed to reasoning in a determinist framework. This article aims to demonstrate that statistics offers a number of approaches which make it possible to use a given multiscenario, multimodel climate projection. The simplest propose a descriptive summary of the information, while the more complex approaches can test the significance of the expected changes, to separate the different causes of uncertainty and measure each one's contribution to the overall variability. The approach is illustrated by a set of projections for temperature, precipitation and mean snow depth for a mountainous region of the French Alps. It can be easily applied to any variable whose projections have been generated through an impact model which simulates the consequences of a set of climate projections for a given sector defined in social and ecosystem terms.

Published
2018
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10. 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
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11. 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 - 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), 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), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), L'Institut polaire français Paul-Emile Victor (IPEV), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), CNRS-INSU, ANR-10-EQPX-0024,ASTER-CEREGE,PLATEFORME DE GEOCHIMIE ISOTOPIQUE ASTER/CEREGE(2010), 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 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 - Jean Jaurès (UT2J)-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]), 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), and 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)

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.

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2017
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12. 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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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

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2016
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13. 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

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2015
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