Les glaciers

Auteurs : Anissa Touati(plus d'infos)
Résumé :
Les glaciers sont un phénomène essentiel à la surface du globe en raison de leur extension présente et passée.
Publication : 31 Août 2000
Copyright :
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Les glaciers sont un phénomène essentiel à la surface du globe en raison de leur extension présente et passée.

Des glaciers étendus.

L'extension actuelle. (valeurs en km2).
Deux familles de glaciers se partagent la surface de la Terre, les calottes aux hautes latitudes et les glaciers de montagne.

Les calottes:

Antarctique :13 586 000 km2 jusqu'à 3 000 m d'épaisseur, en moyenne
Groenland : 1 700 000 km2, 2000 à 3 000 m d'épaisseur. De nombreux émissaires atteignent la mer surtout au Nord et à l'Ouest.
Canada: 200,000 km2
Asie Centrale: 109,000 km2
Russie: 82,000 km2
Islande: 12,000 km2

Ils représentent une surface faible 133 000 km2 seulement, et un volume négligeable par rapport aux précédents, essentiellement en Himalaya et sur la chaîne côtière du Canada et de l’Alaska.

Des inlandsis ( glaciers continentaux des régions polaires) ont occupé une bonne douzaine de fois les latitudes polaires au cours du quaternaire, spécialement en Amérique du Nord, ( Laurentides) en Scandinavie ( Baltique) en Sibérie Orientale au Tibet et en Patagonie. C’étaient de vastes organismes de la taille de l’inlandsis antarctique actuel épais de 1000 à 3000 m. Ils ont laissé une empreinte dans le paysage tout-à-fait claire où l’on reconnaît des formes d’érosion et des dépôts d’une grande fraîcheur. La déglaciation est en effet récente, puisqu’elle s’est achevée il y a 8000 ans environ.

Des glaciers montagnards se sont étendus en même temps dans les grands massifs montagneux Rocheuses, Alpes , Pyrénées etc… et des organismes locaux sont apparus dans les moyennes montagnes aujourd’hui libres de glace ( Vosges, Forêt Noire, Massif Central). Dans ces derniers massifs, malgré une altitude modeste, les glaciers quaternaires étaient bien plus étendus il y a 20 000 ans qu’ils ne le sont aujourd’hui dans les Alpes.
A l'étranger, des glaciers ont recouvert tous les massifs autour de la Méditerranée (Abruzzes, Corse, Sa da Estrela, Monts Cantabriques etc...)
Le phénomène glaciaire est donc considérable tant dans son extension (25 % de la planète) que dans sa durée 90 % du dernier million d'années.

Les types de glaciers.

Des formes diverses.
La classification morphologique se fonde sur la forme des glaciers. Elle oppose les glaciers de cirque, (pyrénéens) de vallées ( alpins) de piémont ( alaskiens) où un lobe de piémont se développe au débouché de la montagne, l’ice cap glacier de plateau local de petite dimension ( 10- 100 km) et l’inlandsis ou ice sheet, calotte de taille continentale ( Groenland et Antarctique).

Glacier alpin, Mer de Glace, Fr

Glacier Alaskien, Ellesmeere Island, Ca
Source : gouvernement du
Canada

Glacier pyrénéen ( Rocheuses, USA

Ice cap (Ellesmeere island, Ca)
Source : gouvernement du
Canada

Quelques types morphologiques de glaciers.

La classification dynamique.

Cette classification est fondée sur la température de la glace et sur la présence ou non d’eau en surfusion dans la masse du glacier. Sa présence éventuelle influe sur le comportement du glacier, vitesse, plasticité.

Le budget glaciaire.

L'accumulation de la neige se produit à l'amont où les températures sont les plus basses alors que l'aval voit la fusion se développer. Le transfert de la glace de l'amont en aval compense ce déséquilibre. La durée du transfert est variable selon la longueur de la langue glaciaire et la vitesse du glacier ; elle se chiffre en années (5 à 50 ans pour des organismes de taille réduite, beaucoup plus pour les grandes calottes).

On distingue donc la zone d'accumulation à l'amont ou l'accumulation l'emporte sur la fusion, la zone d'ablation à l'aval ou la fusion l'emporte. Elles sont séparées par une ligne théorique, la ligne d'équilibre du glacier. Cette ligne n'est visible qu'en fin d'été où elle sépare la partie du glacier recouvert de la neige de l'année de celle où elle a fondu et où la moraine de surface commence à apparaître. Bien évidemment, cette ligne d'équilibre est mobile, s'élève ou s'abaisse chaque année en fonction des caractères thermiques ou nivométriques de l'année.

Le budget du glacier est équilibré si l'accumulation et l'ablation sont équivalentes au cours de l'année.

Si l'accumulation l'emporte, le budget est dit positif, il y a gain de glace au cours de l'année. Dans le cas contraire, il est dit négatif.

Un budget équilibré est dit actif si l'accumulation et la fusion sont importantes, passif si elles sont faibles, nul si elles sont nulles: le glacier est alors dit mort. Cette notion est assimilable au chiffre d'affaires d'un budget.

Les conséquences sur la dynamique du glacier sont importantes dans la mesure où l'accumulation se faisant surtout à l'amont et l'ablation à l'aval, la vitesse de déplacement en résulte.

Budget

Accumulation

Ablation

Dynamique du glacier

Positif

 

-

Avancée, épaississement, accélération

Négatif

-

 

Recul, amincissement, ralentissement

Actif

 

 

Rapide

Passif

-

-

Lent

Nul

0

0

Immobile, mort, couvert

La relation budget / dynamique du glacier

La vitesse du glacier.

La vitesse du glacier est variable. Le moteur est dans tous les cas le propre poids du glacier sur la pente.

Dans l'espace, la vitesse diffère selon les secteurs, centre ou bord, surface ou fond.

a vitesse est la résultante de deux phénomènes: frottement à la base et cisaillement interne.

En moyenne, pour donner un ordre de grandeur dans les glaciers alpins, on mesure des vitesses de 10 à 200 m par an le plus souvent, parfois plus pour les plus grands organismes (600 m pour la Mer de Glace au Montenvers). Le glacier le plus rapide est le Jakobshavn glacier au Groenland: > 7 km/an soit presque 1m/ heure!

Au passage des obstacles, les cisaillements internes peuvent donner lieu au développement de cassures ouvertes en surface, les crevasses ou les séracs.

Séracs à la surface d’un glacier au passage d’un seuil (Alpes autrichiennes)

L'érosion glaciaire.

Les processus d'érosion.

Les actions d'érosion au sens strict du glacier sont de trois ordres:

  • Le quarrying ou délogement de blocs entraînés à la base par le déplacement de la glace pourvu que le système de diaclases soit favorable;
  • Le polissage des rochers par la glace et la farine "glaciaire", fines particules de quartz qui jouent le rôle d'abrasif;
  • L'abrasion ou rayure, coups de cuiller, de gouge etc... par les blocs enchâssés dans la glace si ceux-ci sont plus résistants que le fond du lit.

Abrasion et rayure sur un bloc fraîchement déglacé ( Glacier Athabasca, Canada)
Source : gouvernement du Canada

Dans tous les cas, le glacier exerce une pression sur les parois, fort variable selon les lieux, mais qui peut être considérable par endroits (fonction de l'épaisseur et de la pression de l'amont) provoquant la fragilisation de la roche qui peut ensuite éclater lors de la disparition de la compression, phénomène de détente, responsable d'éboulements lors de la déglaciation.

Le glacier est avant tout un agent de transport, sorte de tapis convoyeur et de bulldozer pourvu que le matériel soit meuble ou peu cohérent et fracturé.

Les formes d'érosion glaciaire.

On énumérera seulement les formes essentielles.

  • Les cirques, à l'amont, amphithéâtres à fond plat avec surcreusement relatif (cirque en van) ou absolu (en fauteuil);
  • Les ombilics, vallées calibrées en forme d'auge dont le développement est variable selon la nature du matériau;
  • Les verrous entre deux ombilics sont souvent entaillés par une gorge façonnée par le torrent sous glaciaire.
  • Les roches moutonnées, les dos de baleine traduisent l'épuisement de l'action érosive du glacier dans des secteurs résistants;
  • Les vallées suspendues à la confluence de deux langues traduisent leur inégale puissance.
  • Les cirques d'émissaires de calotte, souvent à parois raides, légèrement convexes au sommet, ne présentent pas de verrou, mais forment un bout du monde à l'amont d'un ombilic (Cf. reculées jurassiennes).
  • Les dos de baleine, buttes rocheuses allongées dans le sens d'écoulement de la glace d'une calotte.
  • Les dépôts glaciaires.

Les débris proviennent essentiellement des versants dominant le glacier et accessoirement de l'érosion à la base du glacier et par effet de bulldozer sur le front. Les glaciers de vallées sont donc les plus chargés en moraine. Les processus alimentant le glacier en matériaux sont périglaciaires, (gel... torrentiels, fonte de la neige, avalanches etc...)

Moraines glaciaires.

On distingue nettement la moraine médiane au centre, les moraines latérales surtout en rive gauche alimentée par les éboulis des versants.

 

On distingue les dépôts morainiques (déposés par le glacier), des dépôts fluvio-glaciaires (déposés par les eaux de fonte de la glace), ces derniers pouvant remanier les premiers.

Parmi les dépôts morainiques (= till) on distingue les dépôts supra glaciaires, infra glaciaires et juxta glaciaires selon leur position par rapport au glacier. Lors de l'ablation de la langue, les dépôts supra glaciaires, moraine d'ablation, se retrouvent en recouvrement de la moraine de fond.

Les dépôts fluvioglaciaires sont des dépôts remaniés par les eaux de fonte

Le lac pro-glaciaire est un lac à l’extrémité de la langue de glace.

Vêlage de glaçons en été dans le lac proglaciaire du Malaspina ( Colombie britannique)

Les oscillations glaciaires.

Les glaciers avancent et reculent en fonction des termes du budget et donc des variations climatiques. Si les oscillations des glaciers de montagne sont rapides, puisqu’on estime que suite au réchauffement en cours, le volume des glaciers alpins pourrait être divisé par deux dans 20 ans ; en revanche, l’inertie des grands glaciers de calotte est considérable : la durée d'établissement d'un inlandsis est de l'ordre de 15 000 ans ; sa déglaciation est deux fois plus rapide que sa formation, soit 8 000 ans environ: cette durée est à une autre échelle que la vie humaine. Les articles faisant état de l'élévation du niveau de la mer mettant en danger nombre de villes, suite à la fusion des glaciers, sont de la spéculation journalistique sans grand fondement scientifique!

Le recul du glacier Athabasca (Canada) vu en 1993.