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

International audience 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 l...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Journal of Geophysical Research: Earth Surface
Main Authors: Verfaillie, Deborah, Favier, Vincent, Dumont, Marie, Jomelli, Vincent, Gilbert, Adrien, Brunstein, Daniel, Gallée, Hubert, Rinterknecht, Vincent, Menegoz, Martin, Frenot, Yves
Other Authors: 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)-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 1 (UR1)-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), IPEV program 1048 (GLACIOCLIM-KESAACO), INSU program LEFE-KCRuMBLE
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2015
Subjects:
Online Access:https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519/document
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519/file/2014JF003329.pdf
https://doi.org/10.1002/2014JF003329
id ftunivnantes:oai:HAL:insu-01164519v1
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Université de Nantes: HAL-UNIV-NANTES
op_collection_id ftunivnantes
language English
topic [SDE]Environmental Sciences
spellingShingle [SDE]Environmental Sciences
Verfaillie, Deborah
Favier, Vincent
Dumont, Marie
Jomelli, Vincent
Gilbert, Adrien,
Brunstein, Daniel
Gallée, Hubert
Rinterknecht, Vincent
Menegoz, Martin
Frenot, Yves
Recent glacier decline in the Kerguelen Islands (49°S, 69°E) derived from modeling, field observations, and satellite data
topic_facet [SDE]Environmental Sciences
description International audience 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.
author2 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)-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 1 (UR1)-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)
IPEV program 1048 (GLACIOCLIM-KESAACO)
INSU program LEFE-KCRuMBLE
format Article in Journal/Newspaper
author Verfaillie, Deborah
Favier, Vincent
Dumont, Marie
Jomelli, Vincent
Gilbert, Adrien,
Brunstein, Daniel
Gallée, Hubert
Rinterknecht, Vincent
Menegoz, Martin
Frenot, Yves
author_facet Verfaillie, Deborah
Favier, Vincent
Dumont, Marie
Jomelli, Vincent
Gilbert, Adrien,
Brunstein, Daniel
Gallée, Hubert
Rinterknecht, Vincent
Menegoz, Martin
Frenot, Yves
author_sort Verfaillie, Deborah
title Recent glacier decline in the Kerguelen Islands (49°S, 69°E) derived from modeling, field observations, and satellite data
title_short Recent glacier decline in the Kerguelen Islands (49°S, 69°E) derived from modeling, field observations, and satellite data
title_full Recent glacier decline in the Kerguelen Islands (49°S, 69°E) derived from modeling, field observations, and satellite data
title_fullStr Recent glacier decline in the Kerguelen Islands (49°S, 69°E) derived from modeling, field observations, and satellite data
title_full_unstemmed Recent glacier decline in the Kerguelen Islands (49°S, 69°E) derived from modeling, field observations, and satellite data
title_sort recent glacier decline in the kerguelen islands (49°s, 69°e) derived from modeling, field observations, and satellite data
publisher HAL CCSD
publishDate 2015
url https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519/document
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519/file/2014JF003329.pdf
https://doi.org/10.1002/2014JF003329
geographic Kerguelen
Kerguelen Islands
geographic_facet Kerguelen
Kerguelen Islands
genre Ice cap
Kerguelen Islands
genre_facet Ice cap
Kerguelen Islands
op_source ISSN: 0148-0227
EISSN: 2156-2202
Journal of Geophysical Research
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519
Journal of Geophysical Research, 2015, 120 (3), pp.637-654. ⟨10.1002/2014JF003329⟩
op_relation info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1002/2014JF003329
insu-01164519
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519/document
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519/file/2014JF003329.pdf
doi:10.1002/2014JF003329
op_rights info:eu-repo/semantics/OpenAccess
op_doi https://doi.org/10.1002/2014JF003329
container_title Journal of Geophysical Research: Earth Surface
container_volume 120
container_issue 3
container_start_page 637
op_container_end_page 654
_version_ 1766028600586272768
spelling ftunivnantes:oai:HAL:insu-01164519v1 2023-05-15T16:38:19+02:00 Recent glacier decline in the Kerguelen Islands (49°S, 69°E) derived from modeling, field observations, and satellite data Verfaillie, Deborah Favier, Vincent Dumont, Marie Jomelli, Vincent Gilbert, Adrien, Brunstein, Daniel Gallée, Hubert Rinterknecht, Vincent Menegoz, Martin Frenot, Yves 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)-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 1 (UR1)-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) IPEV program 1048 (GLACIOCLIM-KESAACO) INSU program LEFE-KCRuMBLE 2015-03 https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519 https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519/document https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519/file/2014JF003329.pdf https://doi.org/10.1002/2014JF003329 en eng HAL CCSD American Geophysical Union info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1002/2014JF003329 insu-01164519 https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519 https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519/document https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519/file/2014JF003329.pdf doi:10.1002/2014JF003329 info:eu-repo/semantics/OpenAccess ISSN: 0148-0227 EISSN: 2156-2202 Journal of Geophysical Research https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01164519 Journal of Geophysical Research, 2015, 120 (3), pp.637-654. ⟨10.1002/2014JF003329⟩ [SDE]Environmental Sciences info:eu-repo/semantics/article Journal articles 2015 ftunivnantes https://doi.org/10.1002/2014JF003329 2023-03-08T03:11:12Z International audience 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. Article in Journal/Newspaper Ice cap Kerguelen Islands Université de Nantes: HAL-UNIV-NANTES Kerguelen Kerguelen Islands Journal of Geophysical Research: Earth Surface 120 3 637 654