Ces massifs de glace, qui se déplacent lentement, ne sont pas seulement des reliques gelées des climats passés; ils sont des agents actifs du changement qui caressent les montagnes, transportent les sédiments et influencent le niveau mondial de la mer. Trouvés dans les régions polaires et les hautes montagnes, les glaciers couvrent environ 10% de la surface terrestre et contiennent environ 69% des eaux douces du monde. Leur mouvement, leur fonte et leur croissance au cours des millénaires ont sculpté certains des paysages les plus spectaculaires de la planète, des sommets des Alpes aux fjords de Norvège.

Qu'est-ce que les glaciers?

Les glaciers se forment lorsque la neige s'accumule pendant de nombreuses années, compressant en glace dense sous le poids des couches successives. Pour qu'un glacier se développe, la chute de neige annuelle doit dépasser la fonte estivale, permettant à la neige de persister et de s'épaissir. Au cours des décennies à siècles, le poids de la neige surélevée force les couches inférieures à se recristalliser en sapin, neige granulaire, et finalement en glace glaciaire solide.

Ce comportement dynamique est alimenté par l'équilibre entre l'accumulation (la neige) et l'ablation (la fonte, la sublimation et le vêlage). Lorsque l'accumulation dépasse l'ablation, le glacier grandit et avance; lorsque l'ablation domine, elle recule. Cet ajustement constant rend les glaciers sensibles aux indicateurs de variabilité climatique. Pour plus d'informations sur la formation et la physique des glaciers, voir le U. Geological Survey="s glacier panorama.

Types de glaciers

Les glaciers classent les glaciers en fonction de leur taille, de leur emplacement et de leur débit. La compréhension de ces catégories aide les géographes à prédire comment les différents glaciers réagiront aux forces climatiques et quelles formes de terre ils produiront.

Glaciers de la vallée

Aussi appelés glaciers alpins, les glaciers de vallée descendent des vallées fluviales préexistantes en terrain montagneux. Ils sont confinés par la topographie environnante, se déplaçant comme des rivières glacées à travers des canyons escarpés. À mesure qu'ils avancent, ils érodent le plancher et les murs de la vallée, transformant les vallées fluviales en V en larges vallées glaciaires en U. On peut citer par exemple la Mer de Glace dans les Alpes françaises et le glacier Athabasca dans les Rocheuses canadiennes.

Glaciers continentaux (feuilles de glace)

Aujourd'hui, il ne reste plus que deux calottes glaciaires continentales : la banquise du Groenland et la banquise de l'Antarctique. Ces calottes glaciaires détiennent la majorité des eaux douces du monde et ont une profonde influence sur le niveau de la mer. Au cours du dernier maximum glaciaire, les glaciers continentaux couvrent de grandes parties de l'Amérique du Nord, de l'Europe et de l'Asie, laissant derrière eux de gros dépôts de till glaciaire et remodelant des continents entiers.

Caps et champs de glace

Les calottes glaciaires sont des masses de glace en forme de dôme qui couvrent moins de 50 000 kilomètres carrés, couvrant souvent de hauts plateaux ou chaînes de montagnes. Les champs de glace sont semblables mais ont tendance à avoir des dômes moins définis, la glace coulant vers l'extérieur dans de multiples directions.

Glaciers du Piémont

Lorsqu'un glacier de vallée s'écoule d'une étroite gorge de montagne sur une plaine relativement plate, il se propage en un large lobe en forme de ventilateur appelé glacier du piémont. Le glacier de Malaspina en Alaska est l'exemple classique, couvrant environ 3 900 kilomètres carrés.

Glaciers Tidewater et Calving

Certains glaciers se terminent directement dans l'océan, où ils se brisent ou icebergs -calve--. Ces glaciers de marée sont responsables de la majeure partie de la perte de glace du Groenland et de l'Antarctique. Le processus de mise bas accélère le déversement de glace et peut augmenter considérablement le niveau de la mer.

Pour un système de classification complet, le Centre national de données sur les neiges et les glaces fournit un guide détaillé des types de glaciers.

Le rôle des glaciers dans la façonnage des paysages

Les glaciers remodelent la surface de la Terre par trois processus principaux : l'érosion, le transport et le dépôt. Chaque paysage laisse des signatures distinctes qui peuvent persister pendant des dizaines de milliers d'années après la fonte de la glace.

Érosion

Au fur et à mesure que les glaciers se déplacent, ils grattent et arrachent la roche du substrat sous-jacent.La glace elle-même n'est pas assez dure pour éroder la roche, mais elle piège les fragments de roche et les blocs à sa base, créant un papier abrasif naturel. . Ce processus, connu sous le nom d'abrasion glaciaire, lisse et polit les surfaces du substrat rocheux, laissant souvent des rayures parallèles appelées striations.

La puissance d'érosion des glaciers crée plusieurs formes de terrain emblématiques :

  • Valles en forme de U: Contrairement aux vallées en forme de V sculptées par les rivières, les vallées glaciaires sont larges avec des côtés raides, droits et des planchers plats. La vallée du parc national Yosemite est une vallée en forme de U classique formée par glaciation passée.
  • Cirques: Ce sont des dépressions en forme de bol, comme un amphithéâtre à la tête d'une vallée glaciaire. Les Cirques se forment où la glace s'accumule et commence à tourner, approfondissement du creux.
  • Arètes et Cornes: Lorsque deux glaciers adjacents s'érodent sur les côtés opposés d'une crête de montagne, ils créent une crête tranchante, à la lisière d'un couteau, connue sous le nom d'aréte. Si trois cirques ou plus s'érodent sur une montagne de différents côtés, ils laissent derrière eux un pic raide, semblable à une pyramide, appelé corne, le Cervin des Alpes en est l'exemple le plus célèbre.
  • Fjords: Lorsqu'une vallée en forme de U sculptée par glacier est inondée par l'eau de mer, elle devient un fjord. Ces îlots profonds à parois raides sont communs en Norvège, en Colombie-Britannique et au Chili.

Transports

Les glaciers agissent comme des bandes transporteuses massives, transportant d'énormes quantités de débris rocheux, allant de la fine limon à des blocs de taille maison. Ce matériau, appelé dérive glaciaire, est récupéré du substrat rocheux et des côtés de la vallée. Comme la glace est solide, elle peut transporter des débris de toute taille sans trier (contrairement à l'eau, qui trie les sédiments par taille).

Les débris transportés par un glacier peuvent parcourir des centaines de kilomètres avant d'être déposés. Le matériau incorporé dans la glace est généralement divisé en:

  • Débris supraglaciaires: Roches et poussières qui tombent sur la surface du glacier à partir des falaises environnantes.
  • Débris ingraciaux: Sédiment transporté à l'intérieur du glacier.
  • Débris subglaciaux: Matériel traîné le long de la base du glacier, souvent broyé dans de la farine fine de roche.

La farine de roche est particulièrement importante parce qu'elle colore l'eau de fonte glaciaire un bleu laiteux ou gris et, lorsqu'elle est déposée sur les plaines inondables, crée des sols fertiles. La capacité de transport des glaciers est si immense que la banquise Laurentide, qui couvrait le Canada au cours de la dernière période glaciaire, a déplacé des blocs du Bouclier canadien jusqu'au sud, jusqu'au nord des États-Unis.

Dépôt

Lorsqu'un glacier fond ou recule, il dépose les sédiments qu'il a transportés. Ces dépôts forment une variété de formes de terre qui définissent une grande partie du paysage dans les régions autrefois glaciées.

  • Moraines: Ce sont des crêtes ou des monticules de débris non triés (till) qui s'accumulent le long des bords d'un glacier. Les moraines latérales se forment le long des côtés, les moraines terminales marquent la plus grande progression d'un glacier, et les moraines médianes se produisent là où deux glaciers se fusionnent.
  • Till glaciaire: Le dépôt direct de sédiments non triés laissés derrière quand la glace fond.Till peut former un substrat dense et mal drainé qui influence le développement du sol et l'hydrologie. Les plaines fertiles du Midwest des États-Unis sont sous-lavés par le till glaciaire des calottes glaciaires du Pléistocène.
  • Outre-vapeur Plaines :[ À mesure que les glaciers fondent, les cours d'eau de fonte transportent des sédiments triés loin de la glace, déposant des couches de sable et de gravier dans de vastes plaines plates. Ces plaines sont souvent très perméables et fournissent une excellente recharge des eaux souterraines.
  • Drumlins: Ce sont des collines lisses et allongées en forme de cuillères inversées, composées de till. Ils sont formés sous la glace en mouvement et sont alignés sur la direction du flux glaciaire. Les champs de Drumlin à New York et Wisconsin fournissent des indices sur la dynamique de la dernière nappe glaciaire.
  • Eskers: De longues crêtes sinueuses de gravier et de sable déposées par les rivières d'eau de fonte qui coulent à l'intérieur ou sous un glacier. Eskers servent souvent de sources d'agrégat pour la construction.
  • Kettles: Lorsqu'un bloc de glace se sépare du glacier principal et se submerge dans un lavage, puis fond, il laisse une dépression. Ces bouilloires se remplissent souvent d'eau, formant des lacs de bouilloire. Les lacs du complexe kame-moraine de la Nouvelle-Angleterre en sont des exemples classiques.

L'interaction de l'érosion, du transport et du dépôt crée une mosaïque complexe de paysages que les scientifiques étudient pour comprendre l'histoire glaciaire.Pour une plongée plus profonde dans les processus glaciaires, Nature Education's article on glacial process offre d'excellentes ressources.

Glaciers et changements climatiques

Les glaciers sont parmi les indicateurs les plus visibles et les plus sensibles du changement climatique. Avec l'augmentation des températures mondiales due à l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre, les glaciers du monde entier perdent de la masse à des vitesses accélérées.

Augmentation du niveau de la mer

De 1993 à 2022, la fonte des glaciers a contribué à environ 21 % de l'élévation observée du niveau de la mer, le reste provenant de l'expansion thermique de l'eau de mer et du rejet des calottes glaciaires. Le sixième rapport d'évaluation de l'IPCC prévoit que d'ici 2100, le niveau de la mer pourrait augmenter de 0,3 à 1,0 mètre selon les scénarios d'émissions, menaçant des villes côtières comme Miami, Shanghai et Venise.

Approvisionnement en eau

Les principales chaînes de montagnes du monde entier, y compris les Himalayas, les Andes et les montagnes Rocheuses, abritent des glaciers qui servent de réservoirs naturels. Ils stockent les précipitations hivernales comme glace et les libèrent comme eau de fonte pendant les mois secs d'été. Plus de 1,9 milliard de personnes dépendent des rivières alimentées par les glaciers pour l'eau potable, l'irrigation et l'énergie hydroélectrique.

Impacts écologiques

Dans les rivières, la réduction des débits d'eau de fonte modifie la température de l'eau, le transport des sédiments et les cycles des nutriments, affectant les populations de poissons comme le saumon qui dépendent de cours d'eau froids et stables. De plus, l'obscurcissement des surfaces des glaciers par la suie et le carbone noir provenant des feux de forêt et la pollution industrielle accélère la fonte, créant ainsi une boucle de rétroaction qui exacerbe le changement climatique.

Risques naturels

Les inondations de lacs glaciaires (GLOF) surviennent lorsque les lacs endommagés par la moraine derrière les glaciers en retrait se brisent soudainement, libérant des volumes massifs d'eau en aval. Ces inondations ont dévasté des communautés au Népal, au Pérou et dans les Alpes suisses. De même, la déstabilisation des pentes raides après la retraite des glaciers peut déclencher des glissements de terrain et des chutes de roches.

NASA=S Glaciers Signes vitaux page fournit des données à jour sur les changements de masse des glaciers mondiaux.

Conclusion

De la sculpture des vallées en U qui attirent des millions de touristes, au dépôt de sols fertiles qui soutiennent l'agriculture, à la régulation des approvisionnements en eau douce pour des milliards, les glaciers ont une influence sur le monde que nous habitons. Pourtant, au fur et à mesure que le changement climatique s'accélère, ces géants glacés se rétrécissent à un rythme qui n'a pas été vu depuis des milliers d'années, avec des conséquences qui se répercutent sur le niveau de la mer, les écosystèmes et les sociétés humaines.