Les glaciers

On distingue plusieurs type de glaciers en fonction des températures de la glace : les glaciers froids, les glaciers tempérés et les glaciers polythermaux.

– Les glaciers froids:

Ces glaciers sont gelés à leur base et collés au subtratum rocheux. Dans les Alpes, ils se situent au dessus de 4000 m d’altitude.

– Les glaciers tempérés:

En été, la fonte de ces glaciers est importante et en hiver, seuls la neige et le névé de surface ont des températures négatives.

Ainsi, ces glaciers ont une température proche de 0°C (point de fusion de la glace). La présence d’eau de fonte à leur base, les fait glisser sous l’effet de leur propre poids.

Dans les Alpes, sous une altitude de 4000m, On trouve principalement ces glaciers tempérés.

– Les glaciers polythermaux:

Ces glaciers possèdent les caractéristiques des deux types de glaciers évoqués précedemment selon son altitude.

Un glacier est composé de deux zones principales qui se caractérisent en terme de bilan de masse glaciaire. Le bilan de masse va comptabiliser les entrées ou sorties de neige.

– La zone d’accumulation : elle se trouve en amont, dans les parties hautes du glacier. C’est la zone où les précipitations neigeuses se transforment en glace. Le bilan en masse est excédentaire.

– La zone d’ablation: Elle se trouve dans la partie basse du glacier. Dans cette zone la fonte de la glace devient plus importante que son accumulation et provoque une diminution de son épaisseur. Le bilan en masse est déficitaire.

La ligne d’équilibre glaciaire correspond à la limite entre la zone d’accumulation et la zone d’ablation. On parle aussi de ligne de névé. Le bilan de masse y est nul.

 Trois types de processus différents caractérisent l’érosion glaciaire: l’abrasion, l’arrachement et l’érosion fluvio-glaciaire.

– L’abrasion :

C’est le résultat du frottement de la glace chargée de matériau sur le subtratum rocheux. L’abrasion provoque des formes typiquement glaciaires tels que les stries glaciaires et le polissage des roches.

– L’arrachement :

Le glacier, en s’écoulant, arrache des matériaux du subtratum rocheux qui se retrouvera dans les moraines de fond.

–L’érosion fluvio-glaciaire:

Il s’agit de l’érosion par les eaux sous-glaciaires existant dans les glaciers tempérés.

Les glaciers, en fonction de la topographie sous-jacente et du climat présentes des caractéristiques particulières à leur surface.

– Crevasse et séracs:

Une augmentation de la pente peut provoquer à la surface du glacier des crevasses et des blocs de glace de grande taille formés par de la fracturation et appelés « séracs ». Les chutes de séracs sont des écroulements soudain pouvant entraîner des avalanches importantes et s’avérer très dangereux pour les zones habitées.

– Bédières:

Les bédières sont des torrents coulant sur la surface du glacier. Ils sont alimentés par les eaux de fonte du glacier et/ou de pluie.

Les vallées glaciaires, vallées en auge, ou encore vallées en U, sont des vallées creusées par les glaciers, par opposition aux vallées en « V » qui elles sont creusées par les cours d’eau.
Les glaciers n’étant pas capable de donner naissance à une vallée, ils vont emprunter une ancienne vallée fluviatile qu’ils vont pouvoir approfondir et élargir jusqu’à former une auge glaciaire.

Ces vallées en auge ne sont pas toujours parfaitement symétrique, leur forme dépendra de la nature des roches encaissantes et du modèle (de la vitesse) d’écoulement du glacier. Leur forme sera mieux préservée dans des roches compétentes (dures et résistantes, comme par exemple le granite). Ces vallées peuvent, après le retrait du glacier, être comblées par des dépôts fluvio-glaciaires.

Les roches moutonnées, ou dos de baleine, sont des structures typiques et très répandues dans les vallées glaciaires. Elles sont dues à des processus d’abrasion et d’arrachement dû au glacier et aux débris qu’il transporte. La plupart d’entre elles font quelques mètres de longueur et de largeur, mais dans certains cas elles peuvent faire plusieurs kilomètres de long et des dizaines de mètres de large.
Ces roches sont lisses, ce sont des polis glaciaires de forme asymétrique. Elles sont polies et peu pentées en amont à cause de la pression exercée par le glacier, et plus anguleuses et abruptes en aval car le glacier a tendance à arracher la roche qui est fragilisée et fracturée à cause du gel et dégel et du passage de l’eau. Cette morphologie permet de connaître le sens et la direction d’écoulement du glacier, de l’amont (lisse) vers l’aval (fracturé).
On en retrouve étrangement assez peu dans le fond des vallées, mais plutôt en hauteur, comme on peut par exemple le voir dans la vallée du Vénéon en Isère.
Même si ces roches sont globalement lisses, on y trouve quand même beaucoup de structures d’abrasion sur la partie amont, avec notamment les stries et cannelures.

Lors de leur écoulement, les glaciers transportent une quantité énorme de fragments rocheux de toutes tailles, allant de l’argile au bloc erratique. La majorité de ces matériaux va être déposée sur les bords, le front et à la base du glacier, formant ce que l’on appelle une moraine, composée de tills. Ces moraines peuvent avoir une taille très conséquente sous forme de crête lorsque le glacier avance lentement et reste longtemps au même endroit.

Il existe ainsi différents types de moraines que l’on définie en fonction de leur forme, leur origine et leur position par rapport au glacier.

Au sein d’un même glacier on peut distinguer trois types de moraines différentes:

– Les moraines latérales des deux côtés du glacier,

– Une moraine frontale (ou terminale) au front du glacier. La forme de la moraine terminale peut varier suivant celle de la langue terminale du glacier.

– Une moraine de fond, sous le glacier et en contact avec le sol, façonnée par celui-ci lors de son passage.

Il arrive que plusieurs glaciers alimentés par des cirques glaciaires différents arrivent dans la même vallée. Dans ce cas, les glaciers ne se mélangeant pas, on va voir apparaître une moraine médiane séparant les glaciers.

Les moraines sont particulièrement intéressantes comme dépôts glaciaires car elles permettent de retracer l’avancement ou le recul des glaciers dans le temps. On peut en effet voir la présence de plusieurs générations de moraines pour un même glacier, témoignant de son évolution. Cela fonctionne tant pour les glaciers actuels que pour les glaciers anciens ayant disparus. C’est un outil puissant de reconstitution paléoclimatique pour connaitre les extensions maximales des glaciers lors des dernieres glaciations quaternaires.

Par ailleurs, l’érosion des moraines peut permettre à d’autres structures de se former, comme notamment les demoiselles coiffées. En effet, les dépôts morainiques étant constitués de grains de tailles variables entre lesquels l’eau peut circuler, les blocs les plus gros vont ralentir la remontée de l’eau, et le calcaire qu’elle contient va alors se déposer sous ces blocs. Le pied de la demoiselle coiffée (ou cheminée de fée) va commencer à se construire, s’indurer. A cause des processus érosifs (météoriques), les roches alentours vont s’éroder (processus d’érosion différentielle) et la demoiselle coiffée va apparaître, avec des minéraux soudés formant le socle, et le bloc au sommet.
Mais les processus d’érosion continuant, le bloc va tomber, et la demoiselle va donc perdre sa coiffe.

Les cirques glaciaires font partis des modelés glaciaires les plus répandus, présentant des caractéristiques morphologiques particulières : ce sont des dépressions de forme semi-circulaire entourés de parois assez raides. Le cirque glaciaire, quand le glacier est toujours présent, est rempli de neige et fait partie de la zone d’accumulation du glacier, que l’on ait un glacier de cirque ou un glacier plus long. En revanche, lorsque le glacier a disparu, il ne reste plus que sa cavité circulaire avec des roches moutonnées à l’intérieur, et les parois abruptes rugueuses des sommets. On peut parfois y retrouver un lac quand sa morphologie le permet.
Sachant qu’il existe différents types de glaciers, il y a différents types de cirques glaciaires aux formes variées. On peut par exemple retrouver des cirques en van dont la pente est faible comparé à celle des parois externes, ou encore des cirques horizontaux, appelés cirque en fauteuil.
Par ailleurs, il est possible de retrouver des paléo-cirques glaciaires qui ont été comblé au fil du temps, comme c’est par exemple le cas dans les alpes maritimes.

Les nunatak sont dons les sommets émergeant des glaces.
Dans certains cas, ces nunataks marquent la limite entre des cirques glaciaire, formant des crêtes quand ils séparent deux cirques glaciaires, et des pics quand ils séparent plus de deux cirques.
Dans tous les cas, ils sont en général assez pointus, et leurs parois deviennent de plus en plus pentues au fur et à mesure que la roche sera érodée par la glace. On retrouve la plupart du temps des pentes comprises entre 45 et 60 degrés, mais pouvant aller jusqu’à la verticale.

Lorsque que l’on regarde le paysage, on peut remarquer une transition entre les roches moutonnées et les roches non polies et découpées des nunataks. Cette limite est la trimline. Elle nous donne la hauteur minimale atteinte par le glacier. En effet, il est possible que le glacier ce soit retrouver plus haut que cette zone, sans avoir érodé les reliefs pour avoir formé des roches moutonnées.

Un bloc erratique est un bloc rocheux transporté par un glacier pendant son écoulement, puis déposé lors de sa fonte ou de son recul, dans une région sans lien apparent avec son environnement géologique. Ces blocs métriques peuvent peser plusieurs centaines de tonnes et être de nature très variée. Ils peuvent avoir plusieurs origines : ils peuvent être tombés des parois rocheuses entourant le glacier ou être arrachés des parois rocheuses par le glacier lui-même.

Lorsqu’un glacier s’écoule, il peut transporter ces blocs rocheux sur des milliers de kilomètres jusqu’à ce qu’il se retire ou fonde, en laissant donc ces blocs sur le sol. Ces blocs pourront à nouveau être transportés si un autre glacier les remobilisent.

On peut donc les retrouver dans des endroits très variés : tant sur les moraines que dans des plaines ou collines en montagne, mais aussi dans des endroits beaucoup plus éloignés du milieu montagnard actuel, comme le prouve le « Gros Caillou » de la Croix Rousse à Lyon.

Leur forme en général arrondie peut être due aux chocs et frottements des blocs les uns contre les autres, au fait qu’ils sont roulés par les eaux glaciaires, et exposés aux sable transporté par le courant. Mais ces formes ne sont pas uniquement dues au transport via le glacier, mais aussi à l’érosion post-dépôt, notamment par les cycles gel/dégel.

Ces blocs erratiques sont essentiels dans la compréhension des anciennes régions glaciaires et des glaciations passées, car permettent de reconstruire les paléoenvironnement et paléoclimats, notamment du Quaternaire. En effet, on retrouve donc ces blocs partout où il y a eu des glaciers.

Le glacier Bonnepierre (Isère) est un parfait exemple pour les blocs erratiques. On en voit tant sur la moraine que dans des champs plus en aval.

Par ailleurs, il arrive que ces blocs, une fois déposés et soumis aux processus d’érosion, se fracturent totalement, comme c’est le cas ici près du grand Echaillon en Isère.

Les stries glaciaires sont de petites rayures que l’on retrouve la plupart du temps sur les roches moutonnées, provoquées par l’abrasion glaciaire. En effet, elles sont causées par le frottement des roches ou grains transportés par les glaciers contre les roches encaissantes. Elles sont en générales nombreuses et parallèles, et on les retrouve principalement sur les roches compétentes (dures et résistantes).
Lorsque ces stries sont plus larges, plus profondes et présentes sur une plus grande surface, on parlera de cannelures.

Ainsi, ces stries et cannelures sont très utiles pour connaître le sens (mais pas la direction) d’écoulement du glacier car elles sont parallèles à celui-ci.

Les glaciers en s’écoulant dans les vallées peuvent rencontrer des substrats rocheux plus compétents qui forment un obstacle à son avancé. Le glacier va façonner ses roches en verrou glaciaire.

Ces verrous glaciaires obstruent la vallées pouvant donner lieux à des lacs glaciaires en amont. Ils sont ensuite généralement incisés par les rivières post-glaciaires

Les kettles sont des dépressions dans des dépôts glaciaires de taille très variable. Il peuvent être de deux types.

Ceux de premier type sont bel et bien dûs à des dépôts, malgré leur forme de creux. Ils se situent en aval du glacier, majoritairement entre le front du glacier et sa moraine frontale.

Il arrive que la surface d’un glacier soit recouverte d’une masse importante de roches.Cette masse rocheuse peut engendrer l’isolement de la glace qui se trouve en dessous, qui va être entourée par des sédiments fluvio-glaciaires. Cette glace, protégée par la couverture rocheuse, peut rester stable pendant plusieurs siècles. Mais lorsque la glace fond, le vide créé provoque l’effondrement des roches aux dessus, laissant une forme de cuvette pouvant être remplie d’eau.

Il est cependant possible d’observer des kettles en aval de la moraine frontale pouvant s’expliquer par des surges glaciaires.

Les kettle de deuxième type se forment directement sur le glacier. Lorsque de la glace (issu par exemple de l’effondrement de sérac) se retrouve sur le glacier, elle a avoir tendance à s’enfoncer dans la couverture rocheuse du glacier et à fondre plus vite que la glace sous-jacente recouverte de roches. Ces kettles sont voués à disparaître rapidement avec le retrait glaciaire et la remobilisation du matériau glaciaire.

Ce sont des moraines de fond qui sont remodelées par l’avancé du glacier, et qui se constituent de sédiments glaciaires, les tills. Ils donnent le sens d’écoulement du glacier car ils sont toujours parallèles à celui-ci. Dans certains cas, lorsqu’ils ont une forme particulière, ils peuvent également donner la direction d’écoulement.
On peut les retrouver isolé ou groupé. On parlera alors de champ de drumlins.

Ce sontde bon indicateurs de la présence de glaciers passés que l’on trouve généralement dans les vallées.