Du Ladakh à la Suisse, les stupas de glace // From Ladakh to Switzerland, ice stupas

Le 11 février 2021, on pouvait lire sur le site web Swiss Info qu’un projet pilote venait d’être lancé près de Pontresina (canton des Grisons) pour ralentir la fonte du glacier de Morteratsch, et qu’une technique venue de l’Himalya était notamment utilisée.

Baptisé « MortAlive », le projet a pour but de recycler les eaux de fonte du glacier. Il s’agit d’accumuler ces eaux de fonte en été pour en faire ensuite de la neige qui sera ensuite déposée sur le glacier en hiver.

Une glaciologue explique que tant qu’il y a de la neige sur la glace, le glacier est protégé. En effet, comme cela se passe sur la banquise, la neige reflète le rayonnement solaire et isole le glacier des températures élevées durant l’été.

Les systèmes d’enneigement conventionnels avec des canons à neige ne peuvent pas être utilisés en raison des mouvements des glaciers. C’est pourquoi des spécialistes ont mis au point une « corde à neige » équipée de cinq buses qui est actuellement testée.En plus de la « corde à neige », les techniciens utilisent aussi des « Ice stupa », des stupas de glace. Ces cônes de glace servent à stocker les eaux de fonte. Ils ont été inventés dans l’Himalaya où ils sont utilisés pour l’irrigation au printemps.

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Le 22 juillet 2017, j’écrivais sur ce blog une note à ce sujet. L’histoire des stupas de glace se passe au Ladakh – le « pays des hautes passes » – une région de l’Inde prise en sandwich entre deux des plus hautes chaînes de montagnes du monde, l’Himalaya et le Kunlun. Les précipitations sont rares dans cette région. L’eau, indispensable à l’irrigation des terres agricoles provient principalement de la fonte de la neige et de la glace. Cependant, le changement climatique rend cette terre encore plus sèche, laissant les agriculteurs en manque d’eau dans les mois d’avril et mai, si importants pour les plantations, juste avant que les glaciers commencent à fondre sous le soleil de l’été.
En 2014, un ingénieur en mécanique de la région a décidé de s’attaquer à la crise de l’eau au Ladakh où les glaciers reculent en raison de la hausse des températures. Ils laissent échapper beaucoup moins d’eau au début du printemps mais en fournissent une grande quantité avec la chaleur de l’été qui les amenuise encore davantage.
L’ingénieur avait en tête une idée simple: il voulait rééquilibrer ce déficit naturel en recueillant l’eau provenant de la fonte de la neige et de la glace au cours des mois froids (cette eau est perdue pour tout le monde) et en la stockant jusqu’au printemps, moment où les agriculteurs en ont le plus besoin. Pour ce faire, il a construit un « stupa de glace », cône de glace à deux niveaux, ainsi baptisé par référence aux monuments sacrés traditionnels que l’on rencontre dans toute l’Asie.
Le stupa de glace est édifié sans avoir besoin d’électricité ou de pompes, uniquement grâce à la physique. Tout d’abord, un tuyau est installé sous terre ; il relie un cours d’eau et l’endroit où le stupa de glace doit être implanté, généralement à côté d’un village. L’eau doit provenir d’un point plus élevé, d’une soixantaine de mètres ou plus. Comme un fluide dans un circuit maintient toujours son niveau – selon le principe des vases communicants – l’eau qui provient de 60 mètres en amont gicle à 60 mètres en l’air à la sortie du tuyau en aval, créant une fontaine. La température négative de l’air fait le reste et cristallise immédiatement les gouttelettes d’eau sous forme de glace qui tombe juste en dessous en formant un cône. Un cône est très facile à fabriquer avec de la glace, car tout écoulement sous forme de gouttes forme naturellement un cône. Les glaçons sont eux-mêmes des cônes inversés.
Un cône a des propriétés très intéressantes: il a une surface d’exposition minimale par rapport au volume d’eau qu’il contient; Cela signifie qu’il fond très lentement. Le prototype de 6 mètres de hauteur contenant 150 000 litres d’eau a duré de l’hiver jusqu’à la mi-mai, au moment précis où l’eau était nécessaire pour l’irrigation, alors que toutes les glaces environnantes avaient disparu fin mars. L’aspect révolutionnaire du stupa est qu’il fonctionne même à basse altitude et à des températures très chaudes.
Ce n’est pas la première fois que l’on essaye de créer un glacier artificiel dans la région, mais les tentatives précédentes ont eu lieu au-dessus de 4 000 mètres d’altitude en faisant geler l’eau dans de grands canaux qui exigeaient de l’ombre et beaucoup d’entretien, et étaient situés trop loin des champs pour être pratiques.
En raison de l’infrastructure de tuyauterie requise, le coût initial du projet est relativement élevé. L’ingénieur en mécanique a estimé qu’il aurait besoin d’environ 125 000 dollars pour réaliser la première version du stupa de glace à grande échelle. Il pourrait atteindre 25 mètres de hauteur et permettre l’irrigation d’une dizaine d’hectares de cultures. Conscient que ce coût serait trop élevé pour les autorités locales, il a décidé d’avoir recours à un financement participatif par l’intermédiaire de la plateforme Indiegogo. Cette initiative a été couronnée de succès et a suscité l’intérêt des institutions locales. En fin de compte, le gouvernement du Ladhak l’a intégrée dans ses plans de développement. Le stupa de glace a également remporté un Rolex Award for Enterprise en 2016, ce qui a rapporté une somme de 100 000 francs suisses (environ 105 000 dollars).

Les stupas de glace pourraient également être transformés en attractions touristiques, en y incorporant des bars à glace et des hôtels de glace. Cela reviendrait à mélanger le sacré et le profane et construire un pont entre différentes cultures.

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On February 11th, 2021, one could read on the Swiss Info website that a pilot project had just been launched near Pontresina (canton of Graubünden) to slow the melting of the Morteratsch glacier, and that a technique coming from the Himalya was notably used.

Called « MortAlive », the project aims to recycle the meltwater from the glacier. It accumulates meltwater in summer to then make snow which will be deposited on the glacier in winter.

A glaciologist explains that as long as there is snow on the ice, the glacier is protected. Indeed, as happens on the Arctic ice sheet, the snow reflects solar radiation and isolates the glacier from high temperatures during the summer.

Conventional snowmaking systems with snow cannons cannot be used due to the movements of glaciers. This is why specialists have developed a « snow rope » equipped with five nozzles which is currently being tested. In addition to the « snow rope », technicians also use « Ice stupas ». These ice cones are used to store meltwater. They were invented in the Himalayas where they are used for spring irrigation.

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On July 22nd, 2017, I wrote post on this blog about this topic. The story of the ice stupas is set in Ladakh – the « land of the high passes » – a region of India sandwiched between two of the world’s highest mountain ranges, the Himalayas and the Kunlun. Rainfall is scarce in this region. Water, essential for irrigating agricultural land, comes mainly from melting snow and ice. However, climate change is making this land even drier, leaving farmers running out of water in the months of April and May, so important for plantations, just before the glaciers start to melt in the summer sun. .

In 2014, a local mechanical engineer decided to tackle the water crisis in Ladakh where glaciers are retreating due to rising temperatures. They provide much less water in early spring but let out a great deal of it with the summer heat, shrinking even more.

The engineer had a simple idea in mind: he wanted to rebalance this natural deficit by collecting the water from the melting snow and ice during the cold months (this water is lost for everyone) and by removing it. And storing until spring, when farmers need it most. To do this, he built an « ice stupa », a two-tiered cone of ice, named after traditional sacred monuments that are found throughout Asia.

The ice stupa is built without the need for electricity or pumps, only through physics. First, a pipe is installed underground; it connects a stream and the place where the ice stupa is required, usually next to a village. The water must come from a higher point, sixty metres or more. As a fluid in a circuit always maintains its level – according to the principle of communicating vessels – the water which comes from 60 metres upstream spays 60 metres into the air at the outlet of the downstream pipe, creating a fountain. The negative temperature of the air does the rest and immediately crystallizes the water droplets in the form of ice which falls just below, forming a cone. A cone is very easy to make with ice, because any flow in the form of drops naturally forms a cone. The ice cubes are themselves inverted cones.

A cone has very interesting properties: it has a minimum exposure surface relative to the volume of water it contains; This means that it melts very slowly. The 6-metre-high prototype containing 150,000 litres of water lasted from winter until mid-May, at the exact moment when water was needed for irrigation, when all the surrounding ice had disappeared by the end of March. The revolutionary aspect of the stupa is that it functions even at low altitudes and in very hot temperatures.

This is not the first time that attempts have been made to create an artificial glacier in the region, but previous attempts were made above 4000 metres above sea level by freezing the water in large canals which required shade and a lot of maintenance, and were located too far from fields to be practical.

Due to the required piping infrastructure, the initial cost of the project is relatively high. The mechanical engineer estimated that he would need around $ 125,000 to make the first full-scale version of the ice stupa. It could reach 25 metres in height and allow the irrigation of ten hectares of crops. Realizing that this cost would be too high for local authorities, he decided to resort to crowdfunding through the Indiegogo platform. This initiative was successful and aroused the interest of local institutions. In the end, the government of Ladhak incorporated it into its development plans. The ice stupa also won a Rolex Award for Enterprise in 2016, which brought in 100,000 Swiss francs (approximately $ 105,000). Ice stupas could also be turned into tourist attractions, incorporating ice bars and ice hotels. It would amount to mixing the sacred and the profane and building a bridge between different cultures.

Source: CNN.

Vue du prototype du stupa de glace au Ladakh

(Crédit photo: Sonam Wangchuk)

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