Évolution du jour de déneigement dans les Alpes françaises et les Pyrénées

Les socio-écosystèmes des Alpes et des Pyrénées dépendent étroitement des fluctuations annuelles du manteau neigeux. En particulier, le moment de l’année où la neige disparait détermine le début de la saison de croissance de la végétation de montagne et donc la période des estives. Le changement climatique est en train de bouleverser ce rythme saisonnier. Nous avons trouvé que la date de déneigement annuelle est plus précoce de ~5 jours par décennie depuis 1986 dans les Alpes françaises et les Pyrénées. Dans certaines tranches d’altitude, la tendance atteint même ~10 jours par décennie.

Pour obtenir ces résultats, nous avons traité et assemblé des milliers d’images provenant 10 satellites différents (Sentinel-2A et 2B, Landsat 5 à 8, SPOT 1 à 5). L’originalité de ce travail réside dans la haute résolution des données analysées (20 m à 30 m). Cela nous a permis d’établir pour la première fois ces tendances dans des secteurs de haute altitude où il y a peu de mesures in situ [1], et où les capteurs à basse résolution comme AVHRR sont inadaptés [2]. Pour assembler ce jeu de données, le plus gros défi était d’extraire la couverture neigeuse des images SPOT 1 à 3. En effet, ces images n’ont pas la bande dans le moyen infrarouge qui permet habituellement de distinguer la neige des nuages dans les images satellitaires multispectrales. Pour cela, nous avons développé une méthode d’intelligence artificielle originale qui émule des images SPOT à partir d’images Sentinel-2 et génère ainsi un échantillon d’apprentissage [3]. Pour les images Landsat 5 à 7, nous avons bénéficié du travail de nos collègues du DLR (agence spatiale allemande) [4]. Enfin, nous avons exploité les produits neige distribués par Theia (Sentinel-2 et Landsat 8) pour compléter la série à partir de 2015. Ces différentes cartes de neige ont ensuite servi d’entrée à l’outil de synthèse temporelle implémenté dans le logiciel LIS afin de produire des cartes de la date de déneigement par année hydrologique et par pixel de 20 m sur l’ensemble des Pyrénées et des Alpes françaises.

Pour en savoir plus, voir la publication : Barrou Dumont, Z., Gascoin, S., Inglada, J., Dietz, A., Köhler, J., Lafaysse, M., Monteiro, D., Carmagnola, C., Bayle, A., Dedieu, J.-P., Hagolle, O., and Choler, P.: Trends in the annual snow melt-out day over the French Alps and Pyrenees from 38 years of high-resolution satellite data (1986–2023), The Cryosphere, 19, 2407–2429, https://doi.org/10.5194/tc-19-2407-2025, 2025.

Ce travail de longue haleine a été réalisé de bout en bout par Zacharie Barrou Dumont au CESBIO durant sa thèse [5] sous la supervision de Jordi Inglada et moi-même grâce à un financement de l’Agence nationale de la recherche (projet TOP).

Bibliographie

[1] Matiu, M., Crespi, A., Bertoldi, G., Carmagnola, C. M., Marty, C., Morin, S., … & Weilguni, V. (2021). Observed snow depth trends in the European Alps: 1971 to 2019. The Cryosphere, 15(3), 1343-1382.

[2] Hüsler, F., Jonas, T., Riffler, M., Musial, J. P., & Wunderle, S. (2014). A satellite-based snow cover climatology (1985–2011) for the European Alps derived from AVHRR data, The Cryosphere, 8, 73–90.

[3] Barrou Dumont, Z., Gascoin, S. & Inglada, J. (2022). Snow and Cloud Classification in Historical SPOT Images: An Image Emulation Approach for Training a Deep Learning Model Without Reference Data, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 17, 5541-5552, 2024.

[4] Koehler, J., Bauer, A., Dietz, A. J., & Kuenzer, C. (2022). Towards Forecasting Future Snow Cover Dynamics in the European Alps—The Potential of Long Optical Remote-Sensing Time Series. Remote Sensing, 14(18), 4461.

[5] Barrou Dumont, Z. Reconstruction of the snow cover in the Pyrenees and the Alps over the past 37 years from satellite imagery. Université de Toulouse, 2024.