glacier

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Présentation

glacier, importante masse de glace continentale, en mouvement, se formant dans les régions froides, en haute montagne ou à des latitudes élevées, là où la neige s'accumule et ne fond pas d'une année sur l'autre. Les glaciers occupent 10 p. 100 de la surface des continents ; leur répartition est inégale. La plupart se trouvent dans les hautes latitudes, où ils couvrent 14 660 000 km², soit 98,4 p. 100 de la surface de tous les glaciers réunis. Une forte dissymétrie oppose l'hémisphère Sud (12 578 000 km² englacés) et l'hémisphère Nord (2 081 000 km²).

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La formation des glaciers

L'existence des glaciers actuels dépend de l'alimentation en neige qui implique des climats à la fois humides et froids sous lesquels les précipitations se produisent sous forme solide, toute l'année ou en hiver. Elle repose aussi sur l'altitude de la limite inférieure des neiges permanentes, limite au-dessus de laquelle les étés ne sont pas suffisamment chauds pour les faire fondre. La limite des neiges permanentes s'élève ainsi des hautes latitudes vers les basses. Dans l'Antarctique, elle se tient au niveau de la mer (terre Adélie, 67° S, terre de Graham 65° S) et à 50 m à l'extrémité de la terre François-Joseph (82° N). De là, elle atteint 2 800 m dans les Pyrénées (43° N), 2 800 à 3 100 m dans les Alpes occidentales (45° N), 3 900 m dans l'Aconcagua (33° S), 6 200 m dans les Andes chiliennes (22° S), 6 500 m dans le Tibet occidental (34° N) pour redescendre entre 4 500 et 5 000 m sous l'équateur (Ruwenzori, 4 600 m, Chimborazo, 4 700 m, Kilimandjaro, 5 200 m). La limite des neiges permanentes est d'autant plus basse que les températures moyennes sont plus faibles et les précipitations plus abondantes. À ces conditions climatiques s'ajoute le rôle de la topographie ; les creux, les cuvettes, les dépressions sont des réceptacles de choix pour la neige de même que les surfaces peu accidentées (plateaux), si le manteau neigeux est épais et s'il n'est pas trop balayé par le vent.

Tout commence en effet avec la neige et sa diagenèse en glace. La neige fraîche a une densité de 0,1 à 0,3 ; sous l'effet du poids des couches successives, ses flocons perdent leur forme étoilée, se brisent, s'arrondissent en grains qui se soudent ; la densité augmente progressivement et, lorsqu'elle est comprise entre 0,5 et 0,8, la neige tassée est transformée en névé. La compression continuant, la recristallisation, c'est-à-dire la formation de grands cristaux de glace imbriqués les uns dans les autres, fait passer le névé à l'état de glace, corps dur, imperméable, de densité 0,9, susceptible de flotter sur l'eau. En été, l'eau issue de la fonte superficielle de la neige, s'infiltrant dans le névé, congèle au contact des cristaux en formation, ce qui favorise leur soudure. Dès qu'elle atteint quelques dizaines de mètres d'épaisseur, la glace devient plastique à la base et se met en mouvement : c'est le fluage, qui se produit même sur des pentes faibles ; par exemple, un névé épais de 40 m se met à fluer sur une pente de 7°. Sous l'action de son propre poids (effet de la gravitation) et de la poussée éventuelle de la glace accumulée en amont, la glace s'écoule le long des pentes ou s'étale dans toutes les directions, ce qui forme un glacier.

Tous les glaciers possèdent une aire d'alimentation correspondant à la formation et à l'accumulation de la glace et une aire d'ablation où la fonte et l'évaporation peu à peu l'emportent sur les gains. La surface d'alimentation est couverte de neige et de névé toute l'année alors que la neige fraîche disparaît de la surface d'ablation en été. La zone où le bilan entre l'alimentation et l'ablation devient nul porte le nom de ligne d'équilibre ; elle se situe en général à la limite aval des névés.

Les glaciers se terminent par un front quand l'alimentation devient insuffisante pour les entretenir, quand la température moyenne de l'air supérieure à 0 °C ne permet plus la conservation de la glace ou lorsqu'ils débouchent dans un lac ou dans la mer. Dans ce dernier cas, l'évacuation de la glace se fait par détachement de pans ou de blocs de glace à l'origine des icebergs.

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Les types de glaciers

Les dimensions et les formes des glaciers dépendent du relief sur lequel ils se développent. On oppose les inlandsis aux glaciers locaux en raison des énormes différences de surface et de volume de glace qui les séparent. La superficie des premiers s'expriment en millions de km² tandis que les plus grands de la seconde catégorie n'atteignent pas 10 000 km². Les glaciers locaux se situent en montagne et sont définis en fonction de leur forme et de leur position par rapport au contexte topographique ; il s'agit des glaciers alpins, des glaciers de piémonts et des calottes glaciaires.

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Les inlandsis

Depuis peu, le terme d'inlandsis est réservé aux énormes glaciers que sont l'inlandsis de l'Antarctique (12 350 000 km²) et l'inlandsis du Groenland (1 726 400 km²). Ils représentent à eux deux 97 p. 100 des surfaces englacées de la planète et 99 p. 100 du volume total des glaces. Ce sont d'immenses chapes de glace d'une épaisseur moyenne de plus de 3 000 m en Antarctique et de 2 100 m au Groenland, qui submergent complètement un relief de montagnes et de cuvettes dont le plancher se trouve en partie profondément enfoncé sous le niveau de la mer par le poids de la glace (isostasie) ; ils ont la forme de dômes surbaissés, à pente faible, culminant respectivement à plus de 4 000 m et 3 200 m. En raison de la latitude, de l'altitude et de l'albédo (pouvoir de réflexion du rayonnement lumineux) de la glace, les climats qui règnent sur les inlandsis sont particulièrement rigoureux : des vents violents, des températures moyennes de l'air comprises entre - 56 °C et - 20 °C ont été observées au-dessus de l'inlandsis antarctique, le record du froid, - 88,3 °C, ayant été enregistré à Vostok, tandis que les précipitations, le plus souvent neigeuses, sont très faibles.

La quasi-totalité de l'immense surface des inlandsis constitue l'aire d'alimentation sur laquelle s'accumule une couche annuelle de neige de quelques centimètres. Cette neige poudreuse se transforme très lentement en névé ; cela prend de sept à dix ans sous une épaisseur de neige de 7 à 18 m ; la glace apparaît vers 100 m de profondeur. Cette glace est dite froide, ce qui signifie que sa température est très basse, fort éloignée de la température de fusion, celle-ci étant inférieure à 0 °C compte tenu de la pression qui existe à la base d'une colonne de glace de plus de 2 000 m de hauteur. Malgré le flux géothermique et les frottements sur le substrat qui échauffent la base des glaciers, aucun film d'eau de fonte ne vient faciliter le glissement basal des inlandsis ; seules les irrégularités du lit glaciaire entraînent une accélération du fluage dans les couches inférieures, mais il s'agit de déplacements très lents, de l'ordre de 3 à 4 m par an, qui suivent des trajectoires radiales. La pente des inlandsis s'accroît à leur périphérie pour rejoindre l'océan Antarctique ou l'étroite frange du Groenland dépourvue de glace. Dans la masse de l'inlandsis s'individualisent alors de gigantesques courants émissaires, les iceströms, longs de plusieurs centaines de kilomètres et larges d'une centaine. Au Groenland, ils s'encaissent dans la bordure montagneuse désenglacée et prennent l'aspect de glaciers de vallées, dont certains s'écoulent à grande vitesse comme le Jacobshavn Isbrae, qui parcourt 7 à 12 km par an ; ils se terminent bien souvent en mer comme tous les émissaires de l'Antarctique. C'est principalement par le vêlage que s'effectue l'ablation des inlandsis, la ligne d'équilibre se trouvant dans ce cas à l'altitude 0 m.

Les plates-formes de glace flottantes constituent une originalité grandiose de l'Antarctique. Très étendues dans les baies (mer de Ross, mer de Weddell), elles sont le prolongement des émissaires, qui, à une certaine distance du rivage, flottent sur l'eau, mais elles sont aussi alimentées en surface par les chutes de neige et à la base par le gel de l'eau de mer. Elles peuvent avoir plusieurs centaines de mètres d'épaisseur. La plate-forme de Ross, aussi étendue que la France, se termine par une falaise de glace et de névé, haute de 30 à 60 m — la barrière — dont la partie immergée s'enfonce de 200 à 250 m sous la mer.