1. Calage du gel : Lorsque l’eau s’infiltre dans les fissures et les crevasses des roches puis gèle, son volume augmente d’environ 9 %. Cette expansion crée une force qui ouvre les fissures, les élargissant et les approfondissant progressivement. À mesure que les températures fluctuent, les cycles répétés de gel et de fonte provoquent l’agrandissement des fissures, finissant par briser la roche.
2. Abrasion de la glace : Lorsque l’eau gèle sur les surfaces rocheuses et forme des calottes glaciaires ou des glaciers, elle peut éroder et abraser la roche sous-jacente lors de son déplacement. La glace agit comme un papier de verre géant, usant et lissant les bords et les surfaces rugueuses. Ce processus, appelé abrasion glaciaire, est particulièrement efficace dans les régions montagneuses comportant des glaciers et des calottes glaciaires.
3. Givre brisé : Dans certains cas, lorsque l'eau gèle rapidement à l'intérieur des roches, elle peut créer des contraintes et des pressions internes qui dépassent la résistance de la roche. Cela peut provoquer la rupture de la roche en morceaux ou fragments plus petits, un phénomène connu sous le nom de bris par le gel.
4. Hydrolyse : L’eau de congélation et de fonte peut également contribuer à l’altération chimique grâce à un processus appelé hydrolyse. Lorsque les molécules d’eau se dissocient en ions hydrogène et oxygène (H+ et OH-), elles peuvent réagir avec les minéraux des roches, les dégrader et les transformer en de nouveaux minéraux. Cette altération chimique affaiblit la roche et la rend plus sensible aux intempéries.
L’efficacité de l’altération par le gel et le dégel dépend de plusieurs facteurs, notamment la porosité et la perméabilité de la roche, la fréquence des fluctuations de température et la disponibilité de l’eau. Elle est plus prononcée dans les régions très humides et soumises à des cycles de gel-dégel fréquents, comme les régions montagneuses ou les climats froids.