Décapitation glaciaire et trajectoires comportementales divergentes : segmentation U-Net multi-capteurs de 22,155 glaciers dans l’Ouest de l’Amérique du Nord (1984–2025)

Résumé

Le destin à long terme d’un glacier dépend non seulement de sa superficie résiduelle, mais de la persistance fonctionnelle de sa zone d’accumulation. Ce mémoire présente deux contributions complémentaires qui adressent ce problème à l’échelle continentale, pour 22,155 glaciers d’Alaska et de l’Ouest de l’Amérique du Nord sur 42 ans (1984–2025). Le chapitre 2 (soumis à Nature Climate Change, numéro NCLIM-26062362-T) introduit le concept de décapitation glaciaire — l’absence persistante et satellite-détectable de neige de fin de saison sur toute la surface glaciaire visible comme signature observable d’une zone d’accumulation non fonctionnelle. Quatre décennies d’observations satellitaires résolvent trois groupes de trajectoires : les glaciers Resilient (n = 10,708, 48,3 %) qui maintiennent leur zone d’accumulation et tamponnent la variabilité interannuelle ; les Declining (n = 3209, 14,5 %) en déclin structurel depuis 1984; et les Tippers (n = 7831, 35,3 %) qui suivaient des trajectoires résilientes avant de basculer abruptement entre 2013 et 2020. La décapitation affecte déjà 9,1% des glaciers, s’accélère, et présente une forte asymétrie de réversibilité selon le groupe de trajectoire. Le destin glaciaire est structuré par le cadre morpho-topographique et l’exposition climatique—et non par la taille —ce qui permet d’identifier les glaciers à risque avant que la perte de neige soit directement observable. Il s’appuie sur un pipeline de segmentation U-Net à quatre classes (Neige, Glace, Nuage, Autre), couvrant cinq capteurs (1984–2025) et validé sous split spatial strict au niveau glacier—seul protocole fiable pour un déploiement continental—atteignant mIoU = 0,705 sur le jeu de test retenu. Appliqué aux 22,155 glaciers, ce pipeline produit 786,014 observations glacier–année de Fneige sur 1984 2025, avec une enveloppe d’utilisation documentée. Les annexes I à V, rédigées en français, complètent le chapitre 2 sur des points non développés dans son format éditorial : forçages interannuels de Fneige par sous-groupe (CatBoost, SHAP, mémoire glaciaire vs. forçage thermique) ; validation externe complémentaire contre le bilan de masse WGMS AMCE avec sélection du candidat retenu et décomposition par groupe de trajectoire ; compléments techniques sur la Surface Glaciaire Visible, la cohorte non assignable, la reconstruction bidirectionnelle, la fragmentation spatiale et dynamique altitudinale, la trajectoire des centroïdes de retrait et deux métriques complémentaires de la SGV (FSGVref neige et FSGVref SGV ) ; et forçages climatiques régionaux, contexte des événements climatiques (1977–2025) ; et inventaire complet des sources de données exogènes et des modèles numériques d’élévation mobilisés dans le chapitre 2.

Date	7 juil. 2026
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Michel Baraër (Directeur(-trice)) & Caroline Aubry-Wake (Codirecteur(-trice))