Abstract :
[en] During the two last decades, the Greenland ice sheet (GrIs) contribution to the global
mean sea level (GMSL) rise has significantly increased. In the future, difficulties remain to
assess the GrIs contribution to GMSL rise because of large uncertainties linked to the
feedback between the surface mass balance (SMB) and the elevation of the GrIs. In 2013,
Xavier Fettweis, my promoter, has coupled a regional climate model (RCM), the model MAR,
with an ice sheet model (ISM), the model GRISLI, in order to account of this feedback and, in
this way, to improve the assessment of the future GrIs contribution to the GMSL rise. The
aim of this study is to assess the pertinence of the MAR−GRISLI coupling which requires
long computation time. Nine imulations were carried out with GRISLI. Six of these
simulations consisted in forcing GRISLI with several present days MAR outputs (SMB and
surface temperature) in order to identify the GRISLI biases. The three last simulations
consisted in forcing GRISLI until 2100 with future non-coupled, coupled and modified non-
coupled MAR outputs in order to find a technique to avoid the coupling. The results show
that initial conditions need to be improved and that the ice flow velocities required
recalibration because an abnormal present-day thickening of the GrIs margins. Ice calving
only depends on ice sheet extension because of constant ice flow velocities. The
MAR−GRISLI coupling can be avoided until the middle of the 2080s. Beyond these years, the
SMB correction is too large so that the thinning of the GrIs margins is overestimated. In a
further study, the SMB correction could be reduced to avoid the MAR−GRISLI coupling over
longer periods. GRISLI could be improved or replaced by a more complex ISM with dynamic
ice flow velocities to enhance the results.
[fr] La contribution à la hausse du NGMM de l'inlandsis du Groenland a fortement
augmenté au cours de ces vingt dernières années et sa contribution future est entachée de
grandes incertitudes notamment liées à la rétroaction liant le BMS et l'altitude de
l'inlandsis. Au cours de l'année 2013, Xavier Fettweis, mon promoteur, a couplé un MCR, le
modèle MAR, à un MCG, le modèle GRISLI, afin de prendre en compte ces rétroactions et
d'ainsi améliorer l'évaluation de la contribution de l'inlandsis du Groenland à la hausse
future du NGMM. Le but de cette recherche est d'évaluer la pertinence de ce couplage très
gourmand en temps de calculs. Pour cela, neuf simulations ont été réalisées avec GRISLI.
Pour les six premières simulations, GRISLI a été forcé par diverses sorties du MAR sur le
climat présent dans le but d'identifier les biais de GRISLI. Pour les trois dernière
simulations, GRISLI a été forcé jusqu'en 2100 avec des sorties de MAR non-couplé, MAR
couplé et MAR non-couplé mais modifiées, l'objectif étant de trouver une technique pour
éviter le couplage. D'après les résultats, les conditions initiales de GRISLI devraient être
améliorées et les vitesses d'écoulement devraient être recalibrées en raison d'un
épaississement anormal des bords de la calotte. La masse perdue par vêlage d'icebergs ne
dépend que de l'extension de la calotte car les vitesses d'écoulement sont constantes dans
GRISLI. Le couplage MAR−GRSILI peut être évité jusqu'au milieu des années 2080 car au-
delà, la correction appliquée aux BMS de forçages sur les bords de la calotte est trop grande,
entraînant un amincissement trop important des marges glaciaires. Dans un travail
ultérieur, Il faudrait réduire la correction du BMS sur les bords de la calotte afin d'éviter le
couplage MAR-GRISLI plus longtemps. GRISLI pourrait être amélioré ou remplacé par un
MCG plus sophistiqué pour obtenir de meilleurs résultats.
