• Energy Research

Probability of a snowpack season to be qualified as marginal in the current climate (M_snowpack_world_yearly.tif), for a +1ºC temperature increase (M_snowpack_world_1_yearly.tif) and the change (dM_snowpack_world_1_yearly.tif). The equivalent product are provided for ephemeral snowpack (E) and seasonal snowpack (S). The snowpack type definition is provided in López-Moreno et al. (2024). QGIS style are provided for the main rasters. López-Moreno, J. I., Callow, N., McGowan, H., Webb, R., Schwartz, A., Bilish, S., ... & Alonso-González, E. (2024). Marginal snowpacks: The basis for a global definition and existing research needs. Earth-Science Reviews, 104751.

The Aneto Glacier, is the largest glacier in the Pyrenees. Its shrinkage and wastage have been continuous in recent decades, and there are signs of accelerated melting in recent years. In this study, changes in the surface and ice thickness of the Aneto Glacier from 1981 to 2022 are investigated using historical aerial imagery, airborne LiDAR point clouds, and UAV imagery. A GPR survey conducted in 2020, combined with data from photogrammetric analyses, allowed us to reconstruct the current ice thickness and also the existing ice distribution in 1981 and 2011. Over the last 41 years, the total glaciated area has shrunk by 64.7% and the ice thickness has decreased, on average, by 30.5 m. The mean remaining ice thickness in autumn 2022 was 11.9 m, as against the mean thicknesses of 32.9 m, 19.2 m reconstructed for 1981 and 2011 and 15.0 m observed in 2020 respectively. The results demonstrate the critical situation of the glacier, with an imminent segmentation into two smaller ice bodies and no evidence of an accumulation zone. We also found that the occurrence of an extremely hot and dry year, as observed in the 2021–2022 season, leads to a drastic degradation of the glacier, posing a high risk to the persistence of the Aneto Glacier, a situation that could extend to the rest of the Pyrenean glaciers in a relatively short time.

Dans cette étude, nous avons quantifié la sensibilité de la neige au réchauffement climatique dans certains sites de montagne ayant un climat méditerranéen, notamment les Pyrénées en Espagne et en Andorre, la Sierra Nevada en Espagne et en Californie (États-Unis), l'Atlas au Maroc et les Andes au Chili. Les observations météorologiques à haute altitude ont été utilisées pour simuler le bilan énergétique et massique de la neige (SEMB) et calculer sa sensibilité au climat. Des sensibilités climatiques très différentes étaient évidentes entre les différents sites. Par exemple, des réductions de 9% à 19% et de 6 à 28 jours de l'équivalent moyen en eau de la neige (SWE) et de la durée de la neige, respectivement, ont été trouvées par augmentation de °C. Les changements simulés dans les précipitations (±20%) n'ont pas affecté les sensibilités. Les Andes et les montagnes de l'Atlas ont un manteau neigeux peu profond et froid, et le rayonnement net domine le SEMB ; et explique leur sensibilité relativement faible au réchauffement climatique. Les Pyrénées et la Sierra Nevada aux États-Unis ont un manteau neigeux plus profond et plus chaud, et le flux de chaleur sensible est plus important dans le SEMB ; cela explique les sensibilités beaucoup plus grandes de ces régions. Les différences de sensibilité aident à expliquer pourquoi, dans les régions où les modèles climatiques prévoient des augmentations de température relativement plus importantes et des conditions plus sèches d'ici 2050 (comme la Sierra Nevada espagnole et les montagnes de l'Atlas marocain), le déclin de l'accumulation et de la durée de la neige est similaire à d'autres sites (comme les Pyrénées et la Sierra Nevada américaine), où les modèles prévoient des précipitations stables et un réchauffement plus atténué. Le manteau neigeux dans les Andes (Chili) présentait la plus faible sensibilité au réchauffement et ne devrait subir que des changements modérés (une diminution de <12 % du SWE moyen et une réduction de < 7 jours de la durée de la neige sous RCP 4.5). L'accumulation et la durée de la neige dans les autres régions devraient diminuer considérablement (un minimum de 40 % de SWE moyen et 15 jours de durée de la neige) d'ici 2050. En este estudio cuantificamos la sensibilidad de la nieve al calentamiento climático en sitios de montaña seleccionados que tienen un clima mediterráneo, incluidos los Pirineos en España y Andorra, la Sierra Nevada en España y California (EE. UU.), el Atlas en Marruecos y los Andes en Chile. Se utilizaron datos meteorológicos de altitudes elevadas para simular el balance de energía y masa de la nieve (SEMB) y calcular su sensibilidad al clima. Se evidenciaron sensibilidades climáticas muy diferentes entre los distintos sitios. Por ejemplo, se encontraron reducciones de 9%–19% y 6–28 días en el equivalente medio de agua de nieve (SWE) y la duración de la nieve, respectivamente, por aumento de °C. Los cambios simulados en la precipitación (±20%) no afectaron las sensibilidades. Los Andes y las montañas del Atlas tienen una capa de nieve poco profunda y fría, y la radiación neta domina el SEMB; y explica su sensibilidad relativamente baja al calentamiento climático. Los Pirineos y EE.UU. Sierra Nevada tienen una capa de nieve más profunda y cálida, y el flujo de calor sensible es más importante en el SEMB; esto explica las sensibilidades mucho mayores de estas regiones. Las diferencias en la sensibilidad ayudan a explicar por qué, en regiones donde los modelos climáticos proyectan aumentos de temperatura relativamente mayores y condiciones más secas para 2050 (como la Sierra Nevada española y las montañas del Atlas marroquí), la disminución en la acumulación y duración de la nieve es similar a otros sitios (como los Pirineos y la Sierra Nevada de EE. UU.), donde los modelos proyectan precipitaciones estables y un calentamiento más atenuado. La capa de nieve en los Andes (Chile) exhibió la menor sensibilidad al calentamiento y se espera que experimente solo un cambio moderado (una disminución de <12% en el SWE medio y una reducción de < 7 días en la duración de la nieve por debajo de RCP 4.5). Se prevé que la acumulación y la duración de la nieve en las otras regiones disminuyan sustancialmente (un mínimo del 40% en el SWE medio y 15 días en la duración de la nieve) para 2050. In this study we quantified the sensitivity of snow to climate warming in selected mountain sites having a Mediterranean climate, including the Pyrenees in Spain and Andorra, the Sierra Nevada in Spain and California (USA), the Atlas in Morocco, and the Andes in Chile. Meteorological observations from high elevations were used to simulate the snow energy and mass balance (SEMB) and calculate its sensitivity to climate. Very different climate sensitivities were evident amongst the various sites. For example, reductions of 9%–19% and 6–28 days in the mean snow water equivalent (SWE) and snow duration, respectively, were found per °C increase. Simulated changes in precipitation (±20%) did not affect the sensitivities. The Andes and Atlas Mountains have a shallow and cold snowpack, and net radiation dominates the SEMB; and explains their relatively low sensitivity to climate warming. The Pyrenees and USA Sierra Nevada have a deeper and warmer snowpack, and sensible heat flux is more important in the SEMB; this explains the much greater sensitivities of these regions. Differences in sensitivity help explain why, in regions where climate models project relatively greater temperature increases and drier conditions by 2050 (such as the Spanish Sierra Nevada and the Moroccan Atlas Mountains), the decline in snow accumulation and duration is similar to other sites (such as the Pyrenees and the USA Sierra Nevada), where models project stable precipitation and more attenuated warming. The snowpack in the Andes (Chile) exhibited the lowest sensitivity to warming, and is expected to undergo only moderate change (a decrease of <12% in mean SWE, and a reduction of < 7 days in snow duration under RCP 4.5). Snow accumulation and duration in the other regions are projected to decrease substantially (a minimum of 40% in mean SWE and 15 days in snow duration) by 2050. في هذه الدراسة، قمنا بقياس حساسية الثلوج للاحترار المناخي في مواقع جبلية مختارة ذات مناخ متوسطي، بما في ذلك جبال البرانس في إسبانيا وأندورا، وسييرا نيفادا في إسبانيا وكاليفورنيا (الولايات المتحدة الأمريكية)، والأطلس في المغرب، والأنديز في تشيلي. تم استخدام ملاحظات الأرصاد الجوية من الارتفاعات العالية لمحاكاة طاقة الثلج وتوازن الكتلة (SEMB) وحساب حساسيتها للمناخ. كانت الحساسيات المناخية المختلفة واضحة بين المواقع المختلفة. على سبيل المثال، تم العثور على انخفاضات بنسبة 9٪ -19 ٪ و 6–28 يومًا في متوسط مكافئ مياه الثلج (SWE) ومدة الثلوج، على التوالي، لكل زيادة درجة مئوية. لم تؤثر التغيرات المحاكاة في هطول الأمطار (±20 ٪) على الحساسيات. تحتوي جبال الأنديز والأطلس على كتلة ثلجية ضحلة وباردة، ويهيمن الإشعاع الصافي على SEMB ؛ ويفسر حساسيتها المنخفضة نسبيًا للاحترار المناخي. تتمتع جبال البرانس وسييرا نيفادا الأمريكية بغطاء ثلجي أعمق وأكثر دفئًا، ويعد التدفق الحراري المعقول أكثر أهمية في SEMB ؛ وهذا ما يفسر الحساسيات الأكبر بكثير لهذه المناطق. تساعد الاختلافات في الحساسية في تفسير السبب، في المناطق التي تتوقع فيها النماذج المناخية زيادات أكبر نسبيًا في درجات الحرارة وظروف أكثر جفافًا بحلول عام 2050 (مثل سييرا نيفادا الإسبانية وجبال الأطلس المغربية)، فإن الانخفاض في تراكم الثلوج ومدتها مشابه للمواقع الأخرى (مثل جبال البرانس وسييرا نيفادا الأمريكية)، حيث تتوقع النماذج هطول الأمطار المستقر والاحترار الأكثر توهينًا. أظهرت الكتلة الثلجية في جبال الأنديز (تشيلي) أدنى حساسية للاحترار، ومن المتوقع أن تخضع فقط لتغيير معتدل (انخفاض بنسبة <12 ٪ في متوسط SWE، وانخفاض بنسبة < 7 أيام في مدة الثلوج بموجب RCP 4.5). من المتوقع أن ينخفض تراكم الثلوج ومدتها في المناطق الأخرى بشكل كبير (بحد أدنى 40 ٪ في متوسط SWE و 15 يومًا في مدة الثلوج) بحلول عام 2050.

3 Pags. The definitive version is available at: https://www.sciencedirect.com/science/journal/03014797 The authors want to acknowledge funding by the projects Capitalización, observación, transferencia y apropiación de estrategias de adaptación al cambio climático en los Pirineos en un contexto de cooperación transfronteriza. ADAPYR: OPCC3 and EFA210/16-PIRAGUA, both co-founded by the European Regional Development Fund (ERDF) through the Interreg V Spain-France-Andorre Programme (POCTEFA 2014–2020) of the European Union; INNOMED, co-funded by the Agencia Estatal de Investigación of Spain in the framework of the ERA-NET WaterWorks2015 cofunded Call (project INNOMED); Cross-sectoral impact assessment of droughts in complex European basins-CROSSDRO funded by ERANET-AXIS Joint Call for Transnational Collaborative Research and “El papel de la nieve en la hidrología de la península ibérica y su respuesta a procesos de cambio global- CGL 2017-82216-R” funded by the Spanish Ministry of Economy. Peer reviewed