L'évolution des glaciers repose sur un modèle de calcul qui décrit les processus par lesquels la glace réagit à un changement climatique (1). D'une part, on calcule la quantité de neige qui tombe en chaque point du glacier, d'autre part la quantité qui fond en raison de températures plus élevées. Enfin, on détermine comment la masse de glace se déplace et se modifie sous l'effet de l'écoulement. Les calculs sont vérifiés à l'aide d'un grand nombre de données d'observation des dernières décennies, ce qui permet de faire des prévisions réalistes dans le futur. Bien que l'approche corresponde à l'état le plus récent de la science, les simplifications nécessaires entraînent certaines incertitudes dans les résultats. La méthode de calcul utilisée a été appliquée à tous les glaciers de Suisse (2), et cinq glaciers ont été sélectionnés.
Les visualisations se basent sur un modèle numérique de la surface du terrain, établi par l'Office fédéral de topographie (Swisstopo). L'étendue actuelle des glaciers est également utilisée (3). Tout d'abord, les glaciers sont entièrement retirés afin de mettre à nu la roche sous-jacente. L'épaisseur de la glace est connue grâce à des mesures effectuées avec un radar et à des modélisations (4). La forme du sous-sol libre de glace permet de déterminer l'emplacement probable des futurs lacs et ruisseaux. Le modèle de terrain est ensuite superposé à une photographie aérienne. L'image est traitée de manière à montrer des rochers et de l'eau plutôt que de la neige et de la glace. Enfin, la surface des glaciers, calculée pour chaque année de la période 2022-2100, est ajoutée en blanc au-dessus du terrain.
L'évolution future des glaciers est calculée pour deux scénarios climatiques au cours du 21ème siècle. Ces scénarios ont été définis par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC). Le scénario optimiste SSP1-1.9 décrit un monde dans lequel les émissions mondiales de CO2 sont réduites à zéro net d'ici 2050 environ. Cela permettrait d'atteindre l'objectif de l'accord de Paris, à savoir limiter le réchauffement global causé par l'homme à 1,5 degré Celsius au-dessus des températures préindustrielles. Le scénario pessimiste SSP5-8.5 montre un avenir de croissance économique alimentée par la combustion de pétrole, de gaz et de charbon, avec un réchauffement mondial prévu de 4,4 degrés Celsius d'ici la fin du siècle.
(1) Huss, M. and Hock, R. (2015). A new model for global glacier change and sea-level rise. Frontiers in Earth Science, 3:54, doi:10.3389/feart.2015.00054.
(2) Steffen, T., Huss, M., Estermann, R., Hodel, E., and Farinotti, D. (in review). Volume, formation and sedimentation of future glacier lakes in Switzerland. Earth Surface Dynamics Discussions, doi:10.5194/esurf-2022-12.
(3) Linsbauer, A., Huss, M., Hodel, E., Bauder, A., Fischer, M., Weidmann, Y., Baertschi, H. and Schmassmann, E. (2021). The new Swiss Glacier Inventory SGI2016: From a topographic to a glaciological dataset. Frontiers in Earth Science, 9, 774, doi:10.3389/feart.2021.704189.
(4) Grab, M., Mattea, E., Bauder, B., Huss, M., Rabenstein, L., Hodel, E., Linsbauer, A., Hellmann, S., Church, G., Langhammer, L., Schmid, L., Deleze, K, Schaer, P., Lathion, P., Farinotti, D., Maurer, H. (2021). Ice thickness distribution of all Swiss glaciers based on extended ground-penetrating radar data and glaciological modeling. Journal of Glaciology, 1-19, doi:10.1017/jog.2021.55.