Les pénitents

L’alpiniste qui découvre pour la première fois la Cordillère des Andes est frappé par ces formations inhabituelles que sont les pénitents et les ice-flutes. Ces lames de neige ou glace tendues vers le soleil de midi et régulièrement alignées sur les glaciers donnent l’impression de suivre une procession religieuse lors de la semaine sainte, d’où leur nom, les pénitents.

Pour qu’ils se développent, plusieurs conditions doivent être réunies : un rayonnement solaire intense, une période sans fortes précipitations de plusieurs semaines et une fonte limitée.
Au départ, un champ de neige à première vue homogène. A petite échelle, celui-ci présente toujours des hétérogénéités : répartition aléatoire de poussières, bosselettes... Du fait de ces hétérogénéités, le rayonnement solaire est inégalement absorbé par la surface du champ de neige : concentration du rayonnement dans les creux par micro-réflexions sur leurs parois ce qui a tendance à les accentuer, absorption du rayonnement par les poussières sombres qui s’enfoncent dans la neige.
Après quelques jours, le champ de neige présente une succession de creux et de bosses disposés au hasard. Les creux continuent à concentrer les rayons du soleil, rassemblent les poussières et ainsi s’amplifient. Les bosses restent propres, blanches et réfléchissent efficacement le rayonnement solaire.
Après une à deux semaines sans chute de neige, les bosses peuvent atteindre plusieurs dizaines de centimètres. Finalement, certaines bosses finissent par se rejoindre et créent ainsi un début d’organisation parmi les pénitents.
A ce stade, l’alternance fonte/sublimation devient le phénomène prépondérant. Les crêtes des pénitents sont soumises au vent ce qui favorise la transformation directe de la glace en vapeur d’eau, appelée sublimation, alors que les creux qui emprisonnent de l’air saturé en humidité bloquant ainsi la sublimation, sont le siège de la fonte.
Or comme il faut huit fois plus d’énergie pour sublimer la glace que pour la fondre, la perte de glace sur les crêtes est chaque jour huit fois moindre par rapport à la perte dans les creux. Les pénitents se développent donc très vite et peuvent croître de plusieurs centimètres chaque jour (c’est en fait la surface qui s’abaisse ??). Plus ils sont grands, plus l’organisation en surface est régulière car chaque pénitent possède en quelque sorte un rayon d’action autour de lui.
Ce phénomène prend fin lorsqu’une forte chute de neige vient recouvrir toute la procession, ou lorsque l’eau de fonte qui ruisselle dans les creux devient trop abondante, rongeant les pieds des pénitents qui se mettent à vaciller avant de s’écrouler.

Le phénomène est assez comparable dans les faces abruptes de la Cordillère. Celles-ci, souvent recouvertes de neige collante et sans consistance qui tient en équilibre sur des parois presque verticales du fait de la température élevée des précipitations, sont soumises au puissant soleil des Tropiques. Ses rayons, inégalement concentrés entre les creux et les crêtes, façonnent au fil du temps les formes ciselées des ice-flutes, typiques des Andes ou de l’Himalaya. Par gravité, la neige s’écoule aussi dans le creux des sillons et contribue ainsi à éroder les creux de ces sillons.

Catastrophes glaciaires

La Cordillère Blanche est tristement célèbre pour ses catastrophes glaciaires. Au XIXème siècle, les glaciers tropicaux, comme tous les glaciers du monde connaissaient leur dernière phase d’avancée maximale. On parle de Petit Age de Glace.
L’extension maximale des glaciers tropicaux a vraisemblablement eu lieu un peu après celle des glaciers alpins, vers 1880. Ensuite, au cours du XXème siècle, les glaciers ont presque toujours reculé, laissant de superbes lacs retenus par de fragiles moraines. Superbes mais dangereux.
Une chute de séracs, un éboulement provoqué par un séisme suffit à provoquer une vague qui incise la moraine. L’eau peut alors s’engouffrer et en quelques minutes, la moraine est balayée provoquant une coulée de boue –aussi appelée lave torrentielle- qui détruit tout sur son passage.
Au cours du XXème siècle, chaque quebrada de la Cordillère Blanche fut le théâtre de coulées de boue plus ou moins dévastatrices, tuant populations et bétail. Il est fréquent de rencontrer des moraines éventrées, témoins de catastrophes. De nos jours, les lacs qui présentent le plus de risques sont vidangés artificiellement afin de prévenir ce genre de catastrophes. Par exemple, la célèbre laguna Parón au pied de l’Artesonraju est siphonnée artificiellement grâce à un tunnel creusé dans ses parois latérales de granite. Le niveau du lac est maintenu environ 15 m sous son niveau naturel afin de soulager la pression sur la moraine qui la retient. L’eau captée est en même temps turbinée pour produire de l’électricité.
Cet important réservoir d’eau sert aussi à soutenir le débit du rio Santa, la rivière principale du callejon de Hauylas, pendant les 5 à 6 mois de la saison sèche, afin d’optimiser l’utilisation de l’eau pour l’irrigation dans la région côtière proche de Chimbote.
Les péruviens sont maintenant devenus des experts dans l’art de prévenir les catastrophes glaciaires et de gérer la principale ressource de la Cordillère des Andes, l’eau.

Les enfants terribles, El Niño et la Niña

Depuis plus d’un siècle, les pêcheurs Sud-américains ont baptisé El Niño (terme espagnol qui désigne l’enfant Jésus) le réchauffement de la surface de l’océan qui apparaît chaque année, au moment de Noël, au large de l’Equateur et du Pérou. Habituellement, la surface de l’océan y est plus froide que dans les autres zones équatoriales, en raison des remontées d’eaux froides profondes (“upwelling”). Le réchauffement s’arrête au Nord du Pérou et s’estompe en mars ou avril.
Cependant, certaines années, il arrive que ce réchauffement dure plus longtemps et soit beaucoup plus intense et plus étendu. L’eau se réchauffe non seulement tout le long des côtes péruviennes, mais aussi sur une grande partie de l’Océan Pacifique équatorial.
Sa température peut rester au-dessus des normales saisonnières pendant plus d’un an.
Les événements de 1957-58, 1972-73, 1982-83 et 1997-98 ont été les plus marquants. Les scientifiques réservent maintenant le nom de El Niño à ces phénomènes exceptionnellement marqués, plutôt qu’au léger réchauffement annuel de la surface de 1 à 2°C.

El Niño n’est en réalité que l’une des phases d’un système de fluctuation climatique global propre au Pacifique équatorial mais dont les effets affectent toute la planète.
Ce système se manifeste par des variations de température des eaux de surface dans le Pacifique Est et Central : augmentation des températures en phase chaude (El Niño) et diminution en phase froide (La Niña).
Ces variations thermiques sont couplées à une oscillation des pressions atmosphériques entre la Polynésie française et le Nord de l’Australie (oscillation australe).
Ce changement de pressions atmosphériques provoque une modification simultanée du régime des vents et des courants le long de l’Equateur ainsi que le déplacement d’un immense réservoir d’eaux chaudes situé à l’Ouest du Pacifique équatorial.
Durant El Niño, le bord oriental du réservoir d’eaux chaudes, positionné en moyenne à 180° de longitude au niveau de l’Equateur, avance de 3000 kilomètres environ vers l’Est.
Le réservoir se déplace d’autant plus facilement sous l’effet des variations de vent et de courants que ses eaux chaudes et peu salées, et donc de densité faible, flottent au-dessus des eaux sous-jacentes, froides, salées et donc plus denses.
Ce déplacement d’Ouest en Est naît à la suite de coups de vent d’Ouest dans le Pacifique Ouest et de l’affaiblissement des alizés, lié à une fluctuation de l’oscillation australe.
Ces vents d’Ouest suscitent la formation de courants de surface qui entraînent le bord oriental du réservoir vers l’Est. Arrivant aux abords des côtes occidentales d’Amérique latine au terme de deux ou trois mois, ces courants stoppent l’upwelling qui refroidit habituellement cette région côtière.
El Niño est alors dans sa phase de plein développement.

Après s’être heurtés à la côte occidentale de l’Amérique latine, ces courants repartent comme une onde vers le centre du bassin Pacifique et repoussent progressivement le bord Est du réservoir d’eaux chaudes jusqu’à son point de départ et finalement plus à l’Ouest.
Ce retour de la masse d’eaux chaudes vers l’Ouest permet à la remontée d’eaux froides profondes de s’effectuer à nouveau le long des côtes péruviennes et équatoriennes. Ainsi, un à deux ans après son départ, El Niño a laissé place à La Niña, caractérisée par des alizés forts.

La circulation atmosphérique au-dessus du Pacifique est affectée dans son ensemble par les changements de la répartition des eaux chaudes de surface.
Pendant un événement El Niño, la zone dépressionnaire centrée normalement à l’Ouest du Pacifique, se déplace vers l’Est et la sécheresse sévit sur l’Indonésie et le Nord de l’Australie.
En revanche, la convection atmosphérique devient très active au-dessus des eaux réchauffées du Pacifique oriental et des excès de précipitations s’abattent sur les côtes d’Amérique du Sud.
La côte désertique du Pérou qui reçoit habituellement moins de 200 mm d’eau par an, peut recevoir en année El Niño jusqu’à trois mètres de précipitations. Les inondations sont catastrophiques, l’érosion est intense et par endroit, au Nord du Pérou, des lacs se forment et mettent plusieurs années ensuite à s’évaporer.
C’est un bouleversement complet du climat local et avec lui de l’économie côtière vitale pour le Pérou. Les plages offrent le spectacle d’une véritable catastrophe écologique. En peu de temps, la température de l’eau de mer est passée de 15°C à 28°C. Bien peu d’espèces de poissons, de crustacés, de mollusques ont survécu.
Les oiseaux en manque de nourriture meurent par milliers sur les plages. L’odeur est intenable. La pêche qui représente une large part de l’économie péruvienne grâce à un océan foisonnant de vie, est sinistrée.
C’est tout un pan de l’économie péruvienne qui s’écroule.

Dans la Cordillère des Andes, le climat est affecté mais différemment. Les précipitations viennent exclusivement de l’Atlantique et du bassin amazonien, poussées par les vents d’Est. En année El Niño, les précipitations abondantes sur la côte Pacifique n’atteignent pas les montagnes pourtant proches.
Celles-ci restent arrosées par les masses d’air venant de l’Est qui, freinées par l’intense activité de la côte, sont moins vigoureuses. Paradoxalement, c’est la sécheresse dans les Andes.
Comme la couverture neigeuse réduite de la saison humide disparaît plus rapidement, la glace nue affleure plus longtemps dans l’année favorisant l’absorption du rayonnement solaire, et c’est tout le glacier qui fond plus vite. Ainsi, les années El Niño sont marquées par un recul très rapide des glaciers qui peut atteindre 40 m par an. Lors d’épisodes La Niña comme c’est le cas depuis début 1999, l’inverse se produit, les précipitations sont plus abondantes et les glaciers recouverts d’une neige bien blanche qui réfléchit efficacement les rayons du soleil, regagnent en vigueur.

La fin du siècle dernier a été marquée par une augmentation de la fréquence et de l’intensité des événements El Niño. Quelle est le lien avec le réchauffement climatique observé ces dernières décennies, quel est la part de responsabilité humaine via l’effet de serre sur ces fluctuations climatiques, la question reste d’actualité.

Textes Patrick Wagnon, glaciologue


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