Recent decades and future hydrological changes related to glacier shrinkage in the Andes (11°N-55°S) | Changements hydrologiques des dernières décennies et futurs liés au retrait des glaciers des Andes (11°N-55°S)

Inglés. The work conducted within this PhD project had focused on two main objectives: i) the study of glacier changes (glacier surface area and glacier volume) and the simulation of surface mass balance and glacier dynamics across the Andes mountain range (11°N-55°S) during the historical period 1980-2019; and ii) the simulation of glacier mass changes and their water contribution in the Andes in the coming decades (2020-2099) using an ensemble of CMIP6 models outputs and considering different climate scenarios.The methods used include remote sensing data on glaciers and snow, climate, hydrological and cryospheric in situ observations, as well as, climate reanalyses that have been analyzed through machine learning algorithms, and numerical and physically based hydrological and glaciological models. The data processing was developed using the programming languages R, Python and Java, which allowed processing huge amounts of data.The main results comprise: i) the quantification of relationships between glacier change and historical climatic/morphometric variables and how these control the future glacier mass change in the Andes. For example, precipitation is more relevant in changes of glacier superficial mass balance than temperature in the Dry Andes, meanwhile in the Wet Andes temperature is more relevant. ii) the estimation of the changes in runoff originating from the glaciers, through numerical simulation, which shows the largest glacier contribution to river streamflow in the Wet Andes, however, the Tropical and Dry Andes exhibit the largest increase in percentage during the historical period. Throughtout the 21st century, It is found that the maximum glacier runoff contributions to river streamflows will occurs before 2050 in the Dry Andes, meanwhile in the Tropical Andes these maximum controbutions it already happened. These results between 2000-2099 are made available to the community at the glacier and catchment scale.

Francés. Les travaux menés dans le cadre de ce projet de thèse s'étaient concentrés sur deux objectifs principaux : i) l'étude des changements glaciaires (superficie et volume des glaciers) et la simulation du bilan de masse en surface et de la dynamique des glaciers à travers la Glaciologie (11°N-55 °S) au cours de la période historique 1980-2019 ; et ii) la simulation des changements de masse des glaciers et de leur contribution en eau dans les Andes dans les décennies à venir (2020-2099) en utilisant un ensemble de sorties de modèles CMIP6 et en considérant différents scénarios climatiques.Les méthodes utilisées comprennent des données de télédétection sur les glaciers et la neige, des observations climatiques, hydrologiques et cryosphériques in situ, ainsi que des réanalyses climatiques qui ont été analysées à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique et de modèles hydrologiques et glaciologiques numériques et physiques. Le traitement des données a été développé à l'aide des langages de programmation R, Python et Java, ce qui a permis de traiter d'énormes quantités de données.Les principaux résultats comprennent : i) la quantification des relations entre le changement glaciaire et les variables climatiques/morphométriques historiques et la manière dont celles-ci contrôlent le futur changement de masse glaciaire dans les Andes. Par exemple, les précipitations sont plus pertinentes dans les changements du bilan de masse superficiel des glaciers que la température dans les Andes sèches, tandis que dans les Andes humides, la température est plus pertinente. ii) l'estimation des changements du ruissellement provenant des glaciers, par simulation numérique, qui montre la plus grande contribution des glaciers au débit fluvial dans les Andes humides, cependant, les Andes tropicales et sèches présentent la plus forte augmentation en pourcentage au cours de la période historique. Tout au long du 21e siècle, on constate que les contributions maximales du ruissellement des glaciers aux débits fluviaux se produiront avant 2050 dans les Andes sèches, tandis que dans les Andes tropicales, ces contributions maximales se sont déjà produites. Ces résultats entre 2000-2099 sont mis à la disposition de la communauté à l'échelle du glacier et du bassin versant.