Les glaciers ont sculpté certains des plus beaux paysages de la Terre en creusant et en approfondissant les vallées par l'érosion. Pensez aux Highlands écossais, Parc national de Yosemite aux États-Unis, ou les fjords norvégiens. Mais de grandes questions demeurent sur le fonctionnement de l'érosion glaciaire.

Un problème pour les scientifiques qui cherchent à comprendre comment les glaciers affectent le paysage est que les processus d'érosion glaciaire sont très complexes et ne sont pas entièrement compris. Pour la plupart, c'est parce que ces processus se produisent sous des dizaines, des centaines voire des milliers de mètres de glace, nous ne pouvons tout simplement pas les observer.

Un mystère est de savoir pourquoi les glaciers s'érodent à des rythmes différents. Certains glaciers ne peuvent enlever qu'un cheveu de substrat rocheux chaque année. D'autres coupent plusieurs centimètres par an, produisant d'énormes quantités de sédiments qui sont entraînés dans les cours d'eau de fonte, lacs ou la mer.

Il est important de savoir ce qui contrôle l'érosion glaciaire car cela nous aide à gérer l'activité humaine dans les environnements avec des glaciers actifs. Par exemple, les centrales hydroélectriques peuvent être envasées par les sédiments crachés des glaciers dans les cours d'eau de fonte. Également, l'enfouissement sûr des déchets radioactifs dans des pays comme la Finlande, La Suède et la Suisse doivent envisager la possibilité que les glaciers puissent croître à l'avenir et creuser de tels déchets.

Aux échelles de temps géologiques, l'érosion glaciaire influence même le climat parce que les minuscules morceaux de roche broyée qui sont générés par les glaciers sont plus sensibles à l'altération chimique. Les réactions chimiques entre les sédiments glaciaires et l'air éliminent le CO₂ de l'atmosphère, ce qui conduit au refroidissement.

Vitesse des glaciers

Nos dernières recherches montrent que la vitesse à laquelle les glaciers se déplacent, et le climat dans lequel existent les glaciers, contrôler la vitesse à laquelle ils coupent vers le bas dans le substrat rocheux. On parle souvent de choses qui avancent à un rythme glacial si elles sont lentes, mais en fait, les glaciers peuvent être relativement rapides. Certains, comme le glacier Meserve en Antarctique, bougera à peine du tout chaque année, mais d'autres, comme Jakobshavn Isbrae au Groenland, se déplacera jusqu'à 40 m par jour.

Cette énorme variabilité de la vitesse peut expliquer d'énormes différences d'érosion. C'est logique :plus le glacier se déplace rapidement, plus il entraîne des particules sur le substrat rocheux en dessous, le porter et le déchirer. Mais jusqu'à présent, il y a eu très peu de preuves pour étayer cela.

Notre étude a fourni cette preuve, montrant une forte corrélation entre la vitesse de glissement et le taux d'érosion pour de nombreux glaciers. Cela indique que la vitesse est un bon prédicteur de l'ampleur de l'érosion qu'un glacier peut provoquer.

Mais alors il y a une plus grande question de savoir s'il y a quelque chose d'encore plus fondamental qui contrôle la vitesse et l'érosion des glaciers.

Des recherches récentes ont suggéré que la température était ce facteur sous-jacent. Certains glaciers (comme en Islande ou en Alaska) sont en fait assez chauds, avec des températures oscillant autour du point de congélation/fusion. D'autres (disons, en Antarctique) peuvent avoir des températures de plusieurs dizaines de degrés en dessous de zéro. Si un glacier est gelé jusqu'au substrat rocheux, il ne glissera nulle part et ne pourra pas causer beaucoup d'érosion. Inversement, s'il peut glisser librement sur la roche, cela provoquera beaucoup d'érosion.

Le rôle du climat

Jusqu'à maintenant, personne n'avait examiné l'autre aspect vraiment important du climat – les précipitations – et son influence sur l'érosion. Nous avons rassemblé des informations sur les glaciers du monde entier et montré que les glaciers les plus érosifs sont ceux qui se trouvent dans des climats relativement chauds avec beaucoup de chutes de neige comme l'Alaska. Glaciers dans des climats plus froids avec peu de chutes de neige, comme l'Antarctique, provoquent très peu d'érosion.

Ce lien entre climat et érosion glaciaire a des effets durables. Prenez l'Écosse, un pays aux paysages spectaculaires, mais contrasté, paysages qui ont été sculptés par de multiples calottes glaciaires et glaciers au cours des deux derniers millions d'années. A l'ouest se trouvent les Highlands écossais avec de larges et profondes vallées creusées par les glaciers, comme Glen Coe. Dans l'est, il y a les Cairngorms, avec un large, plateau de haute altitude présentant moins d'érosion. Les glaciers qui ont sculpté ces paysages ont probablement connu des climats différents.

Aujourd'hui, l'ouest de l'Écosse est plus humide car la plupart des systèmes météorologiques du Royaume-Uni viennent de l'ouest. Dans l'est, c'est beaucoup plus sec (et plus ensoleillé). En période de glaciation, les glaciers de l'ouest ont peut-être connu un climat plus doux et des taux de chute de neige plus élevés. Donc ces glaciers étaient plus dynamiques, plus rapide, et ont pu couper les belles vallées que nous voyons aujourd'hui.

Dans les Cairngorms, il aurait fait beaucoup plus froid et sec, la couverture de glace était donc moins capable de creuser des vallées profondes. De plusieurs façons, L'Ecosse doit sa beauté aux glaciers, climat variable et érosion.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.