Les glaciers captivent depuis longtemps notre imagination et notre curiosité scientifique. Au-delà de leur rôle essentiel dans la formation des paysages terrestres, les glaciers ont également laissé une marque indélébile sur la culture populaire. Depuis les grandes aventures cinématographiques comme "Le jour d'après", où l'humanité est aux prises avec un monde en proie à la glace, jusqu'au spectacle effrayant des glaciers vêlant dans des documentaires comme "Chasing Ice", ces géants gelés ont fasciné et inspiré.
Mais qu'est-ce qu'un glacier ? Et comment se forme-t-il ? Tout en répondant à ces questions, examinons également les rapports selon lesquels les glaciers du monde diminuent pour découvrir ce que cela signifie pour notre avenir.
Contenu
Les glaciers sont les plus grands objets en mouvement sur Terre. Ce sont d'immenses rivières de glace qui se forment dans des zones où il tombe chaque hiver plus de neige qu'elle n'en fond chaque été.
Leur ampleur est véritablement gargantuesque :les glaciers de l’Antarctique sont si lourds qu’ils modifient la forme de la planète. Et, peut-être plus important encore, les 3/4 de l'approvisionnement total en eau douce de la planète sont gelés dans les glaciers [source :USCG].
Certains glaciers se forment sur des volcans endormis :lorsqu’ils finissent par entrer en éruption, le magma chaud explose à travers la glace solide et des torrents d’eau de fonte dévalent les flancs des montagnes. Il y a de fortes chances que le paysage dans lequel vous vivez aujourd'hui ait été façonné par les glaciers il y a des milliers d'années, au cours de ce que l'on appelle les périodes glaciaires, lorsque ces rivières de glace couvraient trois fois plus de superficie qu'aujourd'hui.
La force inexorable des glaciers creuse des lacs, écrase des montagnes, disperse d'étranges formations rocheuses à travers la campagne et réduit la roche solide en fine poussière. Les eaux de fonte des glaciers ont provoqué les inondations les plus spectaculaires de l'histoire de notre planète. Certains glaciers barragent les rivières, créant des lacs derrière eux.
Aujourd’hui, les scientifiques considèrent les glaciers comme un indicateur du réchauffement climatique. Le recul des glaciers fournit une preuve visuelle frappante du réchauffement de la Terre. Une fonte généralisée des glaciers provoquerait une élévation catastrophique du niveau de la mer qui modifierait fondamentalement la planète et ferait des ravages sur la civilisation humaine.
Il existe deux types d'endroits sur Terre où les glaciers se forment :dans les régions polaires, où il fait toujours très froid, et à haute altitude, comme les grandes chaînes de montagnes.
Un glacier est essentiellement une accumulation de neige qui dure plus d'un an. La première année, cet amas de neige s'appelle un névé. Une fois que la neige reste plus d'un hiver, on l'appelle un névé.
À mesure que de plus en plus de neige s’accumule au fil des années, le poids de la neige du dessus commence à comprimer la neige du bas et la transforme en glace. C'est comme prendre une poignée de neige duveteuse et la serrer dans une boule de neige dure, mais à grande échelle.
La compression du glacier se poursuit pendant des dizaines, des centaines, voire des milliers d'années, ajoutant de plus en plus de couches au sommet et ajoutant encore plus de poids. La glace finit par être tellement comprimée que la majeure partie de l’air en est expulsée. C'est ce qui fait que la glace glaciaire apparaît en bleu.
Finalement, le glacier devient si lourd qu'il commence à bouger. Il existe deux formes de mouvement glaciaire, et la plupart sont un mélange des deux :
Lorsqu’un glacier bouge, ce n’est pas comme un bloc de glace solide dévalant une colline. Un glacier est une rivière de glace. Ça coule. En effet, les couches de glace hautement comprimées sont très flexibles (les scientifiques utilisent le terme « plastique ») sous une forte pression.
Les couches supérieures, qui subissent moins de pression, sont plus fragiles. C'est pourquoi il est si dangereux de marcher sur un glacier :les couches supérieures se fracturent et forment d'immenses crevasses qui sont parfois recouvertes de neige fraîche.
Les scientifiques mesurent le mouvement des différentes parties d’un glacier les unes par rapport aux autres en enfonçant des poteaux dans le glacier. Au cours d'une année, la position des pôles les uns par rapport aux autres change, parfois de plusieurs centaines de pieds. Le même effet se produit verticalement, puisque différentes couches de glace se déplacent à des vitesses différentes. Les bords extérieurs d'un glacier ont tendance à se déplacer plus rapidement.
Se tenir sur un glacier semble être plutôt froid. Ce n'est pas le genre d'endroit dans lequel on aurait envie de se tenir nu. Pourtant, c'est exactement ce que 600 personnes ont fait au glacier d'Aletsch en Suisse.
Le 18 août 2007, l'artiste Spencer Tunick, célèbre pour ses photographies de grandes foules de personnes nues dans des lieux extérieurs, a pris des photos de volontaires se tenant complètement nus sur le glacier lui-même.
L'œuvre a été commandée par le groupe environnemental Greenpeace pour attirer l'attention sur le réchauffement climatique. Le glacier d'Aletsch a reculé de 122 mètres en 2006. Et la situation pourrait se détériorer considérablement dans les décennies à venir. Si le rythme actuel de fonte persiste, la superficie du glacier d'Aletsch pourrait potentiellement diminuer de sa superficie de 118 kilomètres carrés (45 milles carrés) en 2010 à seulement 35 kilomètres carrés (13,5 milles carrés) d'ici la fin de ce siècle.
Cela donnerait un volume de glace d'environ 1,7 kilomètre cube (0,4 mille cube), représentant moins de 10 pour cent de son volume actuel.
Les glaciers comportent deux sections principales :la zone d'accumulation et la zone d'ablation. La zone d’accumulation est l’endroit où les températures sont froides et où la neige s’accumule, ajoutant de la masse au glacier. La zone d’ablation est l’endroit où les températures sont plus chaudes, donc une partie du glacier fond. La zone d'ablation pourrait également être le point où le glacier rencontre l'océan.
À mesure que le glacier s'étend sur l'eau, la glace flotte, créant une banquise. Les forces de marée font plier la banquise de haut en bas jusqu'à ce qu'elle cède finalement. Lorsque d’énormes morceaux de glace tombent d’un glacier dans l’océan, on parle de vêlage. Les morceaux de glace flottants qui en résultent sont appelés icebergs.
La limite entre les zones d'ablation et d'accumulation se déplace selon les saisons. Au printemps et en été, la fonte (ablation) est plus importante, la zone d'ablation est donc plus grande. En hiver, la zone d'accumulation s'agrandit.
L'équilibre moyen entre les zones détermine la stabilité du glacier. Un glacier avec une zone d'accumulation moyenne beaucoup plus grande est en croissance, tandis qu'un glacier avec une zone d'ablation plus grande est un glacier qui rétrécit et pourrait éventuellement disparaître.
Lorsque les deux superficies sont à peu près égales, on parle de glacier stable. Le changement climatique peut affecter la stabilité des glaciers à long terme. Les tendances récentes suggèrent que de nombreux glaciers du monde rétrécissent à un rythme alarmant :les 2/3 des glaciers de la planète pourraient disparaître d'ici 2100, selon une étude récente [source :PBS].
Le front d'un glacier est connu sous le nom de terminus. S'il s'agit d'un glacier stable, le terminus sera toujours au même endroit. Le glacier continue de bouger, mais une quantité égale de glace s'y ajoute et fond chaque année.
En plus des crevasses, les forces thermiques et dynamiques qui agissent sur un glacier créent plusieurs autres caractéristiques intéressantes.
Il existe deux principaux types de glaciers :les glaciers alpins et les calottes glaciaires. Il n’existe que quelques véritables calottes glaciaires, mais elles sont incroyablement énormes. L'une couvre l'Antarctique, et la calotte glaciaire du Groenland couvre, enfin, le Groenland... et une grande partie de l'océan Arctique [source :National Geographic].
Les calottes glaciaires se déplacent principalement en s'étendant et peuvent en fait être constituées de plusieurs glaciers plus petits formant un conglomérat.
Les glaciers alpins se forment à haute altitude (pas seulement dans les Alpes) et « coulent » vers le bas de la montagne, généralement à travers une vallée glaciaire. Leur mouvement est provoqué par un glissement basal.
Les glaciers sont si lourds qu’ils modifient radicalement la forme des terres sur lesquelles ils reposent et sur lesquels ils se déplacent. En fait, l'un des effets les plus importants de tous les glaciers de la planète ne nécessite aucun mouvement, juste un poids.
La calotte glaciaire de l'Antarctique est si lourde qu'elle comprime la Terre au pôle sud. En conséquence, la Terre a légèrement la forme d'une poire, avec le pôle sud plus plat que le pôle nord.
Tous les glaciers ont un effet similaire sur les terres sur lesquelles ils reposent. Ils exercent une pression sur la croûte, ce qui chasse une partie du liquide du manteau terrestre. C'est ce qu'on appelle une dépression isostatique.
Si le glacier recule ultérieurement, le manteau remplira progressivement l'espace et repoussera la croûte dans sa position d'origine. C'est ce qu'on appelle le rebond isostatique. Le rebond peut prendre des milliers d’années. Certaines parties de la région des Grands Lacs en Amérique du Nord sont encore en train de se remettre de la dernière période glaciaire.
Les glaciers alpins se déplacent à travers les vallées, creusant la roche au fur et à mesure. Le résultat est une vallée en forme de U avec un fond de vallée plat, au lieu de la forme en V pointue habituelle. La plupart des glaciers ont également tendance à élargir certaines caractéristiques géologiques lorsqu'ils les traversent; ils élargissent les vallées et approfondissent les lacs.
Dans l’État de New York, par exemple, les glaciers ont transformé une série de petites rivières en lacs. Les Finger Lakes de New York sont 11 lacs étroits et profonds qui sont tous orientés avec leur grand axe dans une direction nord/sud. Les glaciers ont creusé le lit des cours d'eau lors de la dernière glaciation [source :NASA].
En se déplaçant, un glacier ramasse des roches, dont certaines sont très grosses. Les cycles répétés de fonte/gel qui se produisent à l’intérieur et sous un glacier les arrachent du sol. Les roches au fond sont broyées ensemble au fur et à mesure qu'elles sont transportées. Le poids du glacier brise les roches enfouies profondément dans la glace.
Les glaciers sont si doués pour broyer les roches qu’ils les broient en une poudre fine appelée farine de roche. Des traces de farine de roche peuvent être observées dans l'eau de fonte laiteuse et grisâtre qui s'écoule de certains glaciers.
Toutes les roches ne sont pas broyées. Certaines sont trop grandes, ou restent en périphérie du glacier. Lorsqu’un glacier recule (en fondant), il laisse derrière lui les roches qu’il emportait. Si jamais vous voyez un champ ou un flanc de colline parsemé de rochers qui semblent avoir été jetés là par quelqu'un, le coupable était probablement un glacier.
Découvrons ce qu'un glacier peut faire d'autre sur la terre, depuis la forme des moutons jusqu'aux plus grandes inondations sur Terre.
Les glaciers ne traversent pas le pays tranquillement. Voici quelques autres signes géologiques qui indiquent qu'un glacier s'est arrêté :
Lorsque le glacier transporte des roches, celles-ci grattent le substrat rocheux en contrebas. Cela provoque de longues entailles dans le substrat rocheux. Si la roche transportée "saute" le long du substrat rocheux, alors les rainures intermittentes sont appelées marques de broutage.
Imaginez un glacier comme une charrue se déplaçant sur un sol meuble. La terre s’accumule sur les côtés et devant la charrue. Lorsque vous retirez la charrue, de petites crêtes de terre restent. Les moraines sont ces crêtes constituées de débris rocheux charriés par le glacier.
Les moraines latérales se forment à partir de débris tombant des parois du glacier. Les moraines terminales se forment à l'extrémité du glacier et peuvent être utilisées pour déterminer l'étendue la plus éloignée du glacier dans le passé.
Le mouvement des glaciers peut créer ces formations rocheuses et ces collines asymétriques. Le glacier use progressivement les roches, formant un côté lisse et en pente, mais éloigne les roches de l'autre côté lors de son passage, formant une pente plus abrupte et plus irrégulière.
Ces formations peuvent être utilisées pour déterminer la direction du mouvement des glaciers. Autrefois, les gens pensaient que cela ressemblait à des dos de mouton, c'est pourquoi ils les appelaient "roche moutonnée. ," qui signifie en français " dos de mouton ".
Les drumlins ont la forme d'une dos de mouton, sauf qu'ils sont plus grands et font face à la direction opposée. Les géologues ne savent pas vraiment comment ils se forment. Elles peuvent ressembler aux ondulations que l’on trouve sur le sable de la plage lorsque l’eau coule dessus. Personne ne sait avec certitude s'ils se forment par l'action du glacier lui-même ou par une inondation qui se produit lors de la fonte du glacier.
Il y a aussi des cornes et des arêtes, qui sont des formations rocheuses très abruptes. Ils se forment lorsque plusieurs glaciers se rejoignent, creusant la roche dans différentes zones et laissant derrière eux des flèches rocheuses ou des crêtes abruptes. Parfois, le poids d'un glacier fait s'effondrer une partie du substrat rocheux situé en dessous, formant un bassin appelé cirque. Si le glacier fond, le cirque pourrait devenir un lac.
La plupart des effets géologiques de la glaciation se produisent sur des milliers d’années, mais pas sur la totalité. Un Jökulhlaup est une inondation soudaine et dévastatrice qui se produit lorsqu'un lac glaciaire se libère soudainement. Le terme vient de l'Islande — un endroit qui regorge à la fois de volcans et de glaciers — et faisait à l'origine référence à une libération soudaine d'eau provoquée par une éruption volcanique.
L'eau de fonte s'accumule derrière certaines parties des glaciers, se remplissant parfois pour créer des lacs. Ou bien, le glacier pourrait avancer à travers une rivière, endiguant la rivière et créant ainsi un lac. Lorsqu'un volcan entre en éruption sous un glacier, il peut détruire un barrage de glace ou libérer d'énormes volumes d'eau de fonte par la seule chaleur.
D'autres barrages de glace sont détruits par l'érosion ou parce que le lac derrière eux devient si haut que le barrage flotte. Les géologues utilisent Jökulhlaup pour décrire toutes ces inondations glaciaires catastrophiques, pas seulement volcaniques.
Près des frontières des États de Washington, de l'Idaho et de l'Oregon se trouve le lac glaciaire Missoula. Les géologues ont déterminé qu'au cours des périodes glaciaires passées, les barrages de glace ont créé un lac contenant plus de 500 miles cubes (2 084 km) d'eau [source :USGS]. Cela représente environ la moitié du volume du lac Michigan [source :IN.gov].
Le barrage de glace a fini par flotter et s'est brisé, libérant toute cette eau d'un seul coup. Le déluge qui en a résulté a probablement été l’une des inondations les plus massives de l’histoire de la Terre. Cela s'est produit à plusieurs reprises, alors que le glacier remontait à travers la rivière et formait un nouveau barrage, pour ensuite se briser une fois que le niveau de l'eau derrière lui était suffisamment élevé.
Le climat de la Terre n'est pas statique. Il a connu des périodes de chaleur et des périodes de froid extrême remontant à des centaines de millions d'années.
En fait, les scientifiques pensent qu’il y a plus de 500 millions d’années, la Terre a traversé plusieurs périodes au cours desquelles la planète entière était complètement enfermée dans la glace. Ils appellent cela la « Terre boule de neige » [source :Astronomy]. Finalement, les volcans rejetant du dioxyde de carbone dans l'atmosphère ont permis à la planète de se réchauffer.
L'usage populaire a rendu le terme « ère glaciaire » un peu déroutant. Dans un usage scientifique strict, il fait référence à une longue période (des dizaines de millions d’années) au cours de laquelle la Terre devient suffisamment froide pour qu’il existe des calottes glaciaires permanentes. On pense que la Terre possède généralement très peu de glace permanente.
Vous pensez probablement :« Eh bien, vous venez de parler des calottes glaciaires du Groenland. Cela signifie-t-il que nous vivons dans une ère glaciaire ? La réponse est oui. Nous sommes dans une période de refroidissement qui a commencé il y a plus de 30 millions d'années [source :NOVA].
Chaque longue période glaciaire comprend des périodes de chaleur relative, pendant lesquelles les glaciers reculent, et des périodes où il fait plus froid et où les glaciers avancent. Ces périodes sont appelées respectivement interglaciaire et glaciaire. Nous sommes actuellement dans une période interglaciaire. Lorsque la plupart des gens parlent de « l'ère glaciaire », ils font référence à la dernière période glaciaire.
Personne ne sait exactement ce qui cause ces longs changements cycliques du climat terrestre. Il s'agit probablement d'une combinaison de plusieurs facteurs :
Cette dernière raison est la plus importante. Vous vous souvenez plus tôt lorsque nous avons mentionné que les volcans réchauffaient la « Terre boule de neige » en remplissant l'atmosphère de dioxyde de carbone ? Il s'avère que c'est la clé pour comprendre nos problèmes actuels liés au réchauffement climatique.
Toutes ces périodes glaciaires et périodes de réchauffement antérieures ont été causées par des événements naturels, et il a fallu des milliers, voire des millions d’années, pour se produire. Depuis la révolution industrielle, nous rejetons nous-mêmes du dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Le résultat semble être une augmentation de la température de la Terre qui se produit beaucoup plus rapidement que les processus naturels ne le feraient seuls.
Qu'est-ce que cela signifie pour les glaciers du monde ? De nombreuses preuves montrent qu’ils diminuent. Des études s'appuyant sur les données collectées par les satellites Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) s'étendant de 2002 à 2017, puis poursuivies par GRACE Follow-On depuis 2018, révèlent que l'Antarctique a perdu environ 150 gigatonnes de glace par an entre 2002 et 2020. Cette glace la perte a contribué à une élévation annuelle du niveau de la mer de 0,4 millimètre (0,02 pouce) au cours de la même période à l'échelle mondiale [source :NASA].
Les calottes glaciaires de l'Arctique canadien ont rétréci de 50 % au cours du siècle dernier et pourraient disparaître complètement d'ici quelques décennies [source :ScienceDaily]. De nombreuses preuves photographiques montrent le retrait des glaciers dans le monde entier [source :Nichols College]. Un glacier au Pérou a perdu 22 % de sa superficie en moins de 40 ans [source :New Scientist].
La perte des glaciers ne fera pas qu’élever le niveau de la mer à des niveaux potentiellement catastrophiques pour de nombreuses villes côtières. Cela accélérera également encore davantage le réchauffement climatique.
Les grandes calottes glaciaires réfléchissent l’énergie solaire loin de la Terre. Plus nous perdons de glace, plus la Terre absorbe d’énergie solaire. De plus, les glaciers représentent une « banque » d’eau douce pour de nombreuses régions. L’eau de fonte des glaciers est vitale pour l’existence humaine. La perte de ces glaciers provoquera de graves sécheresses.
Cet article a été mis à jour en collaboration avec la technologie de l'IA, puis vérifié et édité par un éditeur HowStuffWorks.
