Télédétection du manteau neigeux et modélisation de la contribution des eaux de fonte des neiges aux débits des oueds du haut atlas de Marrakech

V.3.1.3 Processus d'ablation de la neige

L'ablation de la neige est caractérisée par deux processus importants : la fonte et la sublimation. La fonte est la transformation de phase solide en liquide par apport d'énergie. La sublimation est le passage de l' état solide à l' état gazeux avec libération d'énergie.

Les deux processus ont lieu partout dans le monde où le climat est froid et sec, mais ils sont accentués dans les montagnes des régions arides et semi-arides. Des signes visibles de la sublimation sont les pointes de neige communément appelés «pénitents ». Ces derniers indiquent le niveau initial de la neige et semblent s'élever de la couverture de la neige alors que ce niveau de neige est gravé entre les pointes lors de l'ablation de la neige. Des « pénitents » de neige ont été observés à haute altitude dans le site d'Oukaimden indiquant des conditions climatiques stables, favorables pour la sublimation pendant plusieurs semaines ( Figure ýV ). Plusieurs théories ont été développées pour expliquer la formation des « pénitents ». Selon Llboutry, 1954 et Corripio, 2004, les processus de formation des « pénitents » dans les zones froides et arides nécessitent un point de rosée inferieur à zéro et des rayonnements solaires élevés. Ces formes sont aussi toujours orientées vers le soleil.

Figure ýV- : formes en « Pénitents » Observées sur les versants orientés vers le Sud du plateau d'Oukaimden le 30/01/2008

Les variations journalières des pertes d'eau due à la fonte et à la sublimation sont illustrées dans la Figure ýV en parallèle avec les taux moyens des équivalents en eau, température, vitesse du vent et rayonnement globale. On note que les pertes de l'eau au début de la saison (entre novembre et février) sont dues essentiellement à la sublimation. Cela est peut être expliqué par l'importance des vitesses des vents moyennes, avec des maximas variant entre 5 et 10 m/s, combinées parfois avec des températures élevées ( Figure ýV ). Dans cette figure la quantité de l'eau sublimée par pas de temps de deux heures est représentée en fonction des paramètres météorologiques enregistrés dans la station météorologique de l'Oukaimden. La sublimation de la neige reste présente tout au long de la saison. A partir du mois de février, le manteau neigeux libère des quantités importantes d'eau sous l'effet de la fonte. Les facteurs principaux de la fonte sont l'augmentation de température de l'air et aussi le changement de l'état du manteau neigeux. L'apport de la sublimation dépend du déficit de la pression de vapeur d'eau et de la vitesse du vent à la surface du manteau (Sverdrup, 1936).

Figure ýV- : Variation journalières des équivalents en eau, température de l'air, vitesse du vent, Rayonnement global et de l'ablation des neiges (sublimation et fonte) dans le site de l'Oukaimden en 2007/2008.

Figure ýV- : Corrélation entre la quantité d'eau sublimée vs les paramètres météorologiques mesurés à la station nivale de l'Oukaimden en 2007/2008 à un pas de 2 heures.

La Figure ýV illustre les cumuls saisonniers des pertes par la fonte et la sublimation estimés pour le site d'Oukaimden à l'aide du modèle ISBA ES. La majeure partie de l'ablation des neiges au cours des quatre saisons est due à la fonte. Cependant, une partie non négligeable des pertes de l'eau est liée à la sublimation. La proportion de ce dernier phénomène varie de 17% pendant la saison 2005/2006 à 38% pendant la saison 2007/2008. On remarque que la fonte est généralement caractérisée par la libération brutale de l'eau pendant de courtes périodes, de façon concomitante à l'augmentation de la température de l'air, tandis que la sublimation se manifeste de façon régulière tout le long de la saison. Dans les versants Sud du Haut Atlas, Schulz et Carmen, 2004 ont simulés une perte par sublimation de 45% dans le site de Tichki (3250m) et de 43% dans le site de Tounza (2960m). Ces proportions sont calculées à l'aide du modèle monocouche à base physique « UEB » (Tarboton et Luce, 1996).

Figure ýV- : Proportions des processus de la fonte et la sublimation modélisé par ISBA-ES dans le site de l'Oukaimden