Glaciation

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Glaciation
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Représentation artistique de l'englacement lors du Dernier Maximum Glaciaire (DMG) selon Ice age terrestrial carbon changes revisited de Thomas J. Crowley[1].

Une glaciation (ou englaciation) est une période glaciaire, c'est-à-dire à la fois une phase paléoclimatique froide et une période géologique de la Terre durant laquelle une part importante des continents est englacée.

Sommaire

Historique de la connaissance des glaciations

Les glaciations ont d'abord √©t√© mises en √©vidence gr√Ęce √† leurs traces morphologiques (moraines, blocs erratiques) dans les vall√©es alpines √† la fin du XIXe si√®cle.

Depuis les années 1950, l'étude des rapports entre les différents isotopes de l'oxygène dans les sédiments prélevés par carottage au fond des océans a confirmé et précisé l'existence de nombreuses fluctuations climatiques plus ou moins cycliques (cf. Stades isotopiques marins et Chronologie isotopique).

Cycles Glaciaires-Interglaciaires du Pléistocène illustrés par les variations du carbone atmosphérique mesurées dans les carottages glaciaires (subdivisions nord-américaines et européennes et tentative de corrélations)

Les origines d'un englacement

Les causes des glaciations ont √©t√© l'objet de nombreux d√©bats, depuis que le ph√©nom√®ne a √©t√© clairement identifi√© au XIXe si√®cle. Les th√©ories modernes retiennent souvent une relation avec les oscillations p√©riodiques de l'orbite de la Terre (cf. les param√®tres de Milankovińá, param√®tres astronomiques), associ√©es √† des variations hypoth√©tiques et p√©riodiques dans le rayonnement solaire ou les effets d'un d√©placement d'importantes masses continentales vers les r√©gions polaires (param√®tres tectoniques).

Variations des températures et du volume des glaces durant les derniers cycles glaciaires et interglaciaires
Minimum (Interglaciaire, en noir) et maximum (Glaciaire, en gris) de la glaciation de l'hémisphère Nord
Minimum (Interglaciaire, en noir) et maximum (Glaciaire, en gris) de la glaciation de l'hémisphère Sud

Les conséquences d'une glaciation

Lors d'une p√©riode glaciaire, les ph√©nom√®nes suivants se produisent suite au refroidissement climatique :

  • formation d'inlandsis : Ils s'installent progressivement sur les r√©gions continentales des hautes latitudes, avec une √©paisseur maximale de l'ordre de 3 km, et fluent vers leurs marges, d√©truisant les habitats naturels en place, et arasant une partie des reliefs ;
  • baisse du niveau de la mer (glacio-eustasie) : le stockage de glace sur les continents provoque la baisse du niveau des oc√©ans (de l'ordre de 120 m lors de la derni√®re p√©riode glaciaire) et provoque l'√©mersion d'une partie des plateaux continentaux ;
  • contraction oc√©anique ;
  • mouvements tectoniques verticaux (glacio-isostasie) : sous le poids de la glace, des mouvements tectoniques verticaux affectent les r√©gions englac√©es et leur marges (enfoncement lors de la glaciation, soul√®vement ou rebond isostasique lors de la d√©glaciation) ;
  • modification de la circulation oc√©anique mondiale  : Elle est alors compl√®tement transform√©e (avec des influences r√©ciproques, complexes et m√©connues dans le d√©tail, sur le climat).
  • Cons√©quences √©cologiques et g√©n√©tiques : En phase de glaciaire, pour survivre, les esp√®ces soumises √† un froid trop important pour elles, doivent descendre vers les plaines et/ou se rapprocher de l'√©quateur. Elles doivent le faire d'autant plus qu'elles sont sensibles au froid, ou survivre en populations moins nombreuses et parfois moins denses dans des r√©gions-refuges moins touch√©s par le froid.

Lors des 3 dernières glaciations, il ne semble pas y avoir eu beaucoup de disparition globale d'espèces sur la planète, mais pour les espèces à faible capacité de dispersion, le froid a eu pour conséquence l'extinction locale de nombreuses populations au sein de métapopulations alors existantes, avec comme corolaire une réduction de la diversité génétique dans certains groupes[2]; ces effets "négatifs" pour la biodiversité peuvent avoir été atténués par l'exondation des plateaux continentaux permis par la baisse des niveaux marins. Il y a ainsi eu de nouveaux espaces, qui ont reconnecté des habitats quasiment disjoints (hors mis pour le oiseaux et mammifères marins et quelque espèces) lors des phases interglaciaires (par exemple l'actuelle France était reconnectée à l'actuel Royaume Uni durant les 3 dernières glaciations, permettant aux grands mammifères (mammouths notamment) de passer d'une zone à l'autre en traversant l'actuel plancher de la Manche et du détroit du Pas-de-Calais. Les conséquences génétiques des oscillations climatiques, et des glaciations en particulier sont importantes[3],[4],[5],[6].

Les traces de glaciations anciennes

La Terre conserve les traces de glaciations anciennes. La glaciation Varanger, il y a 750 millions d'ann√©es, par exemple, fut particuli√®rement importante. La glace semble avoir couvert √† cette √©poque presque toute la plan√®te, jusqu'√† l'√©quateur. Nous connaissons √©galement des traces de glaciations au cours de :

Les traces des paysages glaciaires et périglaciaires du Quaternaire

Les glaciations du Quaternaire[7] ont produit des inlandsis, des calottes glaciaires et le développement de langues glaciaires qui ont couvert et marqué de nombreuses montagnes, y compris en zone intertropicale et des espaces aujourd'hui submergés par la remontée de la mer (plateau continental) qui a suivi la déglaciation.

Les √©paisses glaces ont rabot√© certains reliefs ou entam√© le sol d'une mani√®re sp√©cifique. Leur fonte a ensuite lib√©r√© une √©norme quantit√© d'eau ; cette double action, associ√© √† des ph√©nom√®nes de cryoturbation, de solifluxion (g√©lifluxion)‚Ķ a laiss√© de nombreuses traces encore visibles dans les r√©gions anciennement englac√©es.

Certains model√©s d'accumulation et d'√©rosion en sont notamment caract√©ristiques. Les √īs, drumlins et chenaux proglaciaires marquent ainsi encore de nombreux reliefs glaciaire et p√©riglaciaire des Alpes, des Pyr√©n√©es, des Vosges, du Massif central et de l'Alaska, du Spitzberg, de l'Islande, etc.

Les formes et formations glaciaires

Les quaternaristes[8] observent et √©tudient :

  • des vall√©es, des cirques et des moraines. Dans les vall√©es, en particulier, il est possible de conna√ģtre l'altitude atteinte par la glace lors des glaciations en utilisant certaines formes h√©rit√©es de celles-ci - les sites t√©moins[9] - tels les √©paulements que pr√©sentent parfois les ar√™tes descendues des sommets lat√©raux en direction du talweg des vall√©es.
  • des formations issues de la glace prise dans des s√©diments fins dites hydrolaccolites qui regroupent les pingos, palses et lithalses dont les reliques sont des laquets.
  • des formations dites kettles, des drumlins, des pipkrates, des laquets, des ¬ę fers √† repasser ¬Ľ et des dreikanters.
  • d'√©pais d√©p√īts de lŇďss et de limons, accumul√©s sur de vastes surfaces en Am√©rique du Nord, sur les plateaux et les plaines d'Europe moyenne et en Chine septentrionale et, dans l'h√©misph√®re Sud, en Argentine (Pampa). Transport√©s par le vent, les lŇďss finissent par former une couverture plus ou moins √©paisse (jusqu'√† 200 m en Chine[10]), rendant fertile ces r√©gions mais en posant des probl√®mes de stabilit√© (sols tr√®s vuln√©rables √† l'√©rosion). Par exemple, la r√©gion des B√∂rde (en Allemagne) ou celle de Shanxi (vall√©e du Huang He en Chine) sont tapiss√©es de lŇďss.

Certains paysages actuels : formations v√©g√©tales, lacs, etc. sont des h√©ritages directs de ces √©pisodes climatiques :

  • des landes[citation n√©cessaire] d'origine glaciaire : par exemple, la plaine de la Geest (Allemagne) et la plaine polonaise sont concern√©es par les d√©p√īts morainiques du Quaternaire avec de nombreuses landes (Lande de Lunebourg) ou de collines (Mazurie polonaise) encadrant des fleuves qui coulent vers le nord ;
  • des paysages de marais et de tourbi√®res (marais de Pol√©sie en Ukraine)
  • des lacs (Lac Ladoga, Lac Onega en Russie ; Grands Lacs en Am√©rique du Nord.

Les méthodes de reconnaissance des glaciations

Chronologie isotopique

Article d√©taill√© : Chronologie isotopique.

La pr√©sence de l'isotope 18 de l'oxyg√®ne (18O) est moins importante dans les eaux oc√©aniques proches des p√īles que dans celles proches de l'√©quateur. Ceci est d√Ľ au fait que cet isotope est plus lourd que l'isotope 16O ; en cons√©quence, il s'√©vapore plus difficilement et se condense plut√īt facilement, ce qui emp√™che une migration importante vers les p√īles.

Si on analyse un √©chantillon de glace ancienne, moins il y a d'isotope 18O, plus il faisait froid au moment de la formation de la glace. Au contraire, dans une carotte provenant des tropiques (s√©diments issus de foraminif√®res benthiques), une augmentation de l'isotope 18O signe un refroidissement global (diminution de la temp√©rature marine et accumulation de glace aux p√īles)[11].

Les s√©diments des fonds oc√©aniques et les glaces accumul√©es aux p√īles ou au Groenland ont gard√© en m√©moire les variations des concentrations des isotopes de l'oxyg√®ne au cours du temps. Par exemple, la glace form√©e il y a 10 000 ans permet de conna√ģtre la concentration en isotope 18O de l'atmosph√®re de cette √©poque. Selon la concentration, on peut donc reconstituer les fluctuations des temp√©ratures globales au cours du temps sur de longues p√©riodes et d√©finir ainsi les stades isotopiques de l'oxyg√®ne.

Calotte glaciaire du Vatnajökull, Islande (image de Hubble, NASA, 2004)

Des cycles glaciaires récents

Les limites des derni√®res glaciations en Europe Nord centrale (en rouge : le maximum du Weichsel, en jaune de la glaciation du Saale (Drenthe stage); en bleu : la glaciation de Elster.

La fin du C√©nozo√Įque est marqu√©e par le retour de glaciations dites quaternaires, d'environ -2,7 millions d'ann√©es √† aujourd'hui.

Les glaciations quaternaires correspondent √† la mise en place d'un climat qui se refroidit et au retour cyclique de p√©riodes froides (dites Glaciaires) et temp√©r√©es (Interglaciaires). Il y a environ 10 000 ans, a d√©but√© l'Interglaciaire actuel et qui correspond √† l'Holoc√®ne.

Le Pl√©istoc√®ne sup√©rieur correspond au dernier cycle Interglaciaire/Glaciaire (d'environ 120 000 √† 10 000 ans).

Différentes chronologies

La chronologie des cycles glaciaires r√©pond aux r√®gles stratigraphiques et √† la d√©finition de stratotypes, utilisables dans la r√©gion o√Ļ ils ont √©t√© d√©finis. La chronologie alpine, si elle a le m√©rite d'√™tre la premi√®re √©tablie, est fond√©e sur les traces morphologiques laiss√©es par les moraines (Cf. travaux au XIXe si√®cle de Penck & Bruckner). Les glaciations les plus puissantes sont mieux enregistr√©es ou les plus r√©centes  : la pouss√©e du glacier d√©truisant √† chaque cycle les traces les plus anciennes. Ainsi seulement quatre grands cycles avaient initialement √©t√© reconnus. Les corr√©lations entre enregistrements sont parfois d√©licates.

Chronologie alpine
P√©riode glaciaire √āge
(années)
Période interglaciaire
1re p√©riode glaciaire, de G√ľnz 600 000  
540 000 1re p√©riode interglaciaire, de G√ľnz-Mindel
2e période glaciaire, de Mindel 480 000
430 000 2e période interglaciaire, de Mindel-Riss
3e période glaciaire, de Riss 240 000
180 000 3e p√©riode interglaciaire, de Riss-W√ľrm
4e p√©riode glaciaire, de W√ľrm 120 000
 10 000  


Index Nom Période interglaciaire Période glaciaire
en milliers d'années
Stade isotopique Epoque
Alpine Nord-américaine Nord-européenne Grande-Bretagne
Flandrien interglaciaire auj. ‚Äď 12 1 Holoc√®ne
1re W√ľrm Wisconsinien Weichselien
ou Vistulien
Devensien p√©riode glaciaire 12 ‚Äď 110 2-4
& 5a-d
Pléistocène
Riss-W√ľrm Sangamonien Eemien Ipswichien interglaciaire 110 ‚Äď 130 5e
2e Riss Illinoien Saalien Wolstonien ou Gipping p√©riode glaciaire 130 ‚Äď 200 6
Mindel-Riss Yarmouthien Holsteinien Hoxnien interglaciaire 200 ‚Äď 300/380 7,9,11
3e ‚Äď 5e Mindel Kansien Elsterien Anglien p√©riode glaciaire 300/380 ‚Äď 455 8,10,12
G√ľnz-Mindel Aftonien Cromerien interglaciaire 455 ‚Äď 620 13-15
7e G√ľnz Nebraskien Menapien Beestonien p√©riode glaciaire 620 ‚Äď 680 16

Période plus anciennes du Pléistocène

Nom Inter/Glaciaire Période
en milliers d'années
Stade isotopique √Čpoque
Pastonien interglaciaire 600 ‚Äď 800
Pr√©-pastonien glaciaire 800 ‚Äď 1300
Bramertonien interglaciaire 1300 ‚Äď 1550

La dernière glaciation

√Čtendue des calottes et inlandsis de l'h√©misph√®re Nord lors du Dernier Maximum Glaciaire (le trait de c√īte ne correspond pas au niveau des mers d'il y a 22-18000 ans, 120‚ÄĮm plus bas en moyenne)

Le dernier Glaciaire (environ 120 000 √† 10 000 ans) est nomm√© glaciation de W√ľrm dans les Alpes, Weichsel en Europe du Nord et Wisconsin en Am√©rique du Nord.

Les principaux inlandsis se situaient :

Ces régions en conservent les traces géomorphologiques.

Le Petit √āge Glaciaire

Article d√©taill√© : Petit √Ęge glaciaire.
La Tamise gelée en 1677
Paysage hivernal, Pieter Bruegel l'Ancien, 1595
Chasseurs dans la neige, Pieter Brueghel l'Ancien, 1565 (Kunsthistorisches Museum, Vienne)

Le Petit √āge Glaciaire correspond non pas √† une glaciation √† proprement dit mais d'une fluctuation climatique froide √† l'int√©rieur de l'Interglaciaire Holoc√®ne, d'autant mieux mis en √©vidence qu'il est r√©cent. L'h√©misph√®re Nord a connu un net refroidissement, entam√© dans la seconde moiti√© du XIVe si√®cle ‚ÄĒ avec un minimum thermique au XVIIe si√®cle ‚ÄĒ qui a persist√© jusqu'au d√©but du XIXe si√®cle. Appel√©e ¬ę petite glaciation ¬Ľ ou ¬ę Petit √āge Glaciaire (PAG)¬Ľ, il s'agit d'une p√©riode centr√©e sur le ¬ę minimum de Maunder ¬Ľ (1645-1715 proprement dit), qui semble correspondre √† une faible activit√© solaire (ses taches √©taient d'ailleurs peu visibles). Elle fut marqu√©e par une s√©rie d'hivers particuli√®rement rigoureux, accompagn√©s de disettes et de famines[12].

Fluctuations de l'activité solaire sur un millénaire

Les cons√©quences de cet √©pisode froid ne sont pas n√©gligeables, le climat en Islande et au Groenland √©tait relativement doux pendant les trois cents premi√®res ann√©es qui suivirent la colonisation viking. Il s'est ensuite fortement refroidi, y interdisant l'agriculture et y faisant dispara√ģtre les for√™ts.

La littérature et la peinture illustrant les glaciations

Les romans préhistoriques font souvent état des paysages englacés comme ceux de l'auteure américaine Jean Auel dans la série du Clan de l'Ours de la caverne. B. du Boucheron a proposé dans Court-Serpent, une très intéressante fresque des conséquences du Petit Age Glaciaire pour les dernières populations vikings du sud du Groenland.

Voir aussi

Articles connexes

Références

  1. ‚ÜĎ Global Biogeochemical Cycles, Vol. 9, 1995, p. 377-389.
  2. ‚ÜĎ Weider, LJ & Hobaek, A (1997) Postglacial dispersal, glacial refugia and clonal structure in Russian/Sibirian populations of the arctic Daphnia pulex complex. Heredity 78.
  3. ‚ÜĎ Hewitt, G (1999) Post-glacial recolonization of European biota. Biol. J. Linn. Soc. 68: 87-112.
  4. ‚ÜĎ Hewitt, GM (1996) Some genetic consequences of ice ages, and their role in divergence and speciation. Biol. J. Linn. Soc. 58: 247-79.
  5. ‚ÜĎ Hewitt, GM (2000) The genetic legacy of the Quaternary ice ages. Nature 405: 907-13.
  6. ‚ÜĎ Hewitt, GM (2004) Genetic consequences of climatic oscillations in the Quaternary. Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series BBiological Sciences 359: 183-95
  7. ‚ÜĎ Paysages glaciaires
  8. ‚ÜĎ Chercheurs ‚ÄĒ g√©ographes, g√©ologues et pr√©historiens ‚ÄĒ qui √©tudient le syst√®me Quaternaire (√®re C√©nozo√ģque).
  9. ‚ÜĎ D√©termination surface glacier, Paysages glaciaires.
  10. ‚ÜĎ Jean Riser, Erosion et paysages naturels, p. 43
  11. ‚ÜĎ Shackleton, N. J. & Hall, M. A. ¬ę The late Miocene stable isotope record, Site 926 ¬Ľ, Proc. ODP Sci. Res. 154, 367‚Äď73 (1997).
  12. ‚ÜĎ Acot P. Histoire du climat.

Bibliographie

  • Kearney, M. (2005) Hybridization, glaciation and geographical parthenogenesis. Trends Ecol. Evol. 20: 495-502

Liens externes


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Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Glaciation de Wikipédia en français (auteurs)

Regardez d'autres dictionnaires:

  • glaciation ‚ÄĒ [ glasjasj…ĒŐÉ ] n. f. ‚ÄĘ 1560; de glacer 1 ‚ô¶ Transformation en glace. 2 ‚ô¶ G√©ol. Formation particuli√®re des p√©riodes glaciaires; p√©riode pendant laquelle une r√©gion a √©t√© recouverte par les glaces. Les quatre glaciations du quaternaire. ‚óŹ glaciation ‚Ķ   Encyclop√©die Universelle

  • Glaciation ‚ÄĒ Gla ci*a tion, n. 1. Act of freezing. [1913 Webster] 2. That which is formed by freezing; ice. [1913 Webster] 3. The process of glaciating, or the state of being glaciated; the production of glacial phenomena. [1913 Webster] ‚Ķ   The Collaborative International Dictionary of English

  • glaciation ‚ÄĒ (n.) 1640s, noun of action from L. glaciare to freeze (see GLACIS (Cf. glacis)) ‚Ķ   Etymology dictionary

  • glaciation ‚ÄĒ ‚Ėļ NOUN Geology 1) the condition or result of being glaciated. 2) a glacial period ‚Ķ   English terms dictionary

  • glaciation ‚ÄĒ noun 1. the condition of being covered with glaciers or masses of ice; the result of glacial action Agassiz recognized marks of glaciation all over northern Europe ‚ÄĘ Derivationally related forms: ‚ÜĎglacial, ‚ÜĎglaciate ‚ÄĘ Hypernyms: ‚ÜĎenvironmental… ‚Ķ   Useful english dictionary

  • glaciation ‚ÄĒ (gla si a sion) s. f. Terme didactique. Action de transformer en glace. La glaciation de l eau. HISTORIQUE ¬†¬†¬†XVIe s. ‚Äʬ†¬†¬†En hyver, √† cause de l interception ou glaciation du dit esprit faite par le froid es parties externes, PAR√Č Introd. 10.… ‚Ķ   Dictionnaire de la Langue Fran√ßaise d'√Čmile Littr√©

  • glaciation ‚ÄĒ [[t]gleÕü…™sieÕü…™ É(…ô)n[/t]] glaciations N VAR In geology, glaciation is the process by which the land is covered by glaciers. Glaciations are periods when this happens. [TECHNICAL] ‚Ķ   English dictionary

  • glaciation ‚ÄĒ noun see glaciate ‚Ķ   New Collegiate Dictionary

  • glaciation ‚ÄĒ See glaciate. * * * ‚Ķ   Universalium

  • glaciation ‚ÄĒ noun a) Act of freezing. b) That which is formed by freezing; ice ‚Ķ   Wiktionary


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