Glaciation - Définition
Une glaciation ou période glaciaire est à la fois une phase paléoclimatique froide et une période géologique de la Terre durant laquelle une part importante des continents est englacée.
Mise en évidence
Les glaciations ont d'abord été mises en évidence grâce à leurs traces morphologiques (moraines, blocs erratiques) dans les vallées alpines à la fin du XIXe siècle.
Depuis les années 1950, l'étude des rapports entre les différents isotopes de l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de...) dans les sédiments prélevés par carottage au fond des océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par...) a confirmé et précisé l'existence de nombreuses fluctuations climatiques plus ou moins cycliques (cf. Stades isotopiques marins et Chronologie isotopique).
Origine
Les causes des glaciations ont été l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) de nombreux débats, depuis que le phénomène a été clairement identifié au XIXe siècle. Les théories modernes retiennent souvent une relation avec les oscillations périodiques de l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) (cf. les paramètres de Milankovi?), associée à des variations hypothétiques et périodiques dans le rayonnement solaire (En plus des rayons cosmiques (particules animées d'une vitesse et d'une énergie extrêmement...) ou les effets d'un déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles...) d'importantes masses continentales vers les régions polaires.
Conséquences
Lors d'une période glaciaire, les phénomènes suivant se produisent suite au refroidissement climatique :
- formation d'inlandsis (Un inlandsis est une nappe de glace, un glacier continental très étendu, connu aussi sous le nom...) : des inlandsis s'installent progressivement sur les zones continentales des hautes latitudes, avec une épaisseur maximale de l'ordre de 3 km, et fluent (Fluent est un logiciel de modélisation en mécanique des fluides.) vers leurs marges.
- baisse du niveau de la mer (Le niveau de la mer est la hauteur moyenne de la surface de la mer, par rapport à un niveau de...) (glacio-eustasie) : le stockage de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) sur les continents provoque la baisse du niveau des océans (de l'ordre de 120 m pour le dernier Glaciaire) et provoque l'émersion d'une partie des plateaux continentaux.
- mouvements tectoniques verticaux (glacio-isostasie) : sous le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la...) de la glace, des mouvements tectoniques verticaux affectent les zones englacées et leur marges (enfoncement lors de la glaciation (Une glaciation ou période glaciaire est à la fois une phase paléoclimatique froide...), soulèvement ou rebond lors de la déglaciation).
- modification de la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles...) océanique : la circulation océanique mondiale est complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou...) transformée (avec des influences réciproques, complexes et méconnues dans le détail, sur le climat).
Traces de glaciations anciennes
La Terre garde la trace (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de...) de glaciations anciennes. La glaciation Varanger, notamment, fut particulièrement importante. La glace semble avoir couvert à cette époque presque toute la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...), jusqu'à l'équateur. Nous connaissons également des traces de glaciations au cours de :
- l'Huronien (de -2 400 Ma à -2 100 Ma)
- le Cryogénien (de -950 Ma à -570 Ma)
- l'Andéen-saharien (de -450 Ma à -420 Ma)
- le Karoo (de -360 Ma à -260 Ma)
Les traces des inlandsis du quaternaire
Les glaciations du Quaternaire a laissé de nombreuses traces visibles dans des régions qui, aujourd'hui, ne sont plus recouvertes par les glaces. L'accumulation de lœss et de limons d'origine glaciaire et périglaciaire se rencontre sur de vaste surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) en Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et...) du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.), sur les plateaux et les plaines d'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...) moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) et en Chine septentrionale. Dans l'hémisphère sud (L'hémisphère sud ou hémisphère austral est la moitié du globe terrestre...), elle concerne surtout l'Argentine (Pampa). Transportés par le vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface...), les lœss finissent par former une couverture plus ou moins épaisse (jusqu'à 200 mètres en Chine[1]), rend fertile les régions concernées et pose des problèmes de stabilité (érosion très rapide).
La plaine (Une plaine est une forme particulière de relief, c'est un espace géographique...) de la Geest (Allemagne) et la plaine polonaise sont concernées par les dépôts morainiques du quaternaire ; cela donne des paysages de landes (Lande de Lunebourg) ou de collines (Mazurie polonaise) encadrant des fleuves qui coulent vers le nord. La région des Börde (en Allemagne) ou celle Shanxi (vallée du Huang He en Chine) sont tapissées de lœss. Le retrait de l'inlandsis donne naissance à des paysages de marais (En géographie, un marais est un type de formation paysagère, au relief peu...) (marais de Polésie en Ukraine) ou de lacs (Lac Ladoga, Lac (En limnologie, un lac est une grande étendue d'eau située dans un continent où il...) Onega en Russie ; Grands Lacs en Amérique du Nord).
Au quaternaire, l'inlandsis, qui couvrait de nombreuses montagnes, y compris dans la zone intertropicale, laissa derrière lui des modelés d'accumulation et d'érosion tout à fait caractéristiques. Les ôs, drumlin et chenaux proglaciaires marquent de nombreux paysages dans les régions périglaciaires
Cycles glaciaires récents
La fin du Cénozoïque est marquée par le retour de glaciations dites quaternaires, d'environ -2.7 millions d'années à aujourd'hui. Les glaciations quaternaires correspondent à la mise en place d'un climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une...) plus froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) et au retour cyclique de périodes froides (dites Glaciaires) et tempérés (Interglaciaires). Il y a environ 10 000 ans, a débuté l'Interglaciaire qui se poursuit aujourd'hui et qui correspond à l'Holocène (L'Holocène est la dernière époque géologique s'étendant sur les...). Le Pléistocène (Le Pléistocène (du grec ancien pleistos, nombreux, et kainos, récent) est la...) supérieur correspond au dernier cycle Interglaciaire/Glaciaire (d'environ 120 000 à 10 000 ans).
Différentes chronologies
La chronologie des cycles glaciaires répond aux règles stratigraphiques et à la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la...) de stratotypes, utilisables dans la région où ils ont été définis. La chronologie alpine, si elle a le mérite d'être la première établie, est basée sur les traces morphologiques laissées par les moraines. Seules sont donc correctement enregistrés les glaciations particulièrement fortes ou les plus récentes (la poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air...) du glacier (Un glacier est une masse de glace plus ou moins étendue qui se forme par le tassement de couches...) détruisant à chaque cycle les traces les plus anciennes). Ainsi, seules quatre grands cycles sont enregistrés, difficilement corrélables (à l'exception du dernier Glaciaire) avec les autres enregistrements continentaux.
| Période glaciaire | Âge (années) |
Période interglaciaire |
|---|---|---|
| 1re période glaciaire, de Günz | 600 000 | |
| 540 000 | 1re période interglaciaire, de Günz-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 période interglaciaire, de Riss-Würm | |
| 4e période glaciaire, de Würm | 120 000 | |
| 10 000 |
La dernière glaciation
Le dernier Glaciaire (environ 120 000 à 10 000 ans) est nommé glaciation de Würm dans les Alpes, Weichsel en Europe du Nord et Wisconsin en Amérique du Nord.
Les principaux inlandsis se situaient :
- sur le bouclier ("Le Bouclier" était une association créée par Bernard Valadon pour lutter contre la...) canadien et les Rocheuses (voir l'article Glaciation du Wisconsin) ;
- dans les Andes au niveau de la Bolivie et de la Patagonie ;
- en Islande ;
- sur les îles Britanniques, l'Europe du nord, le nord de la Russie et de la Sibérie ;
- dans l'Altaï ;
- dans les Monts Verkhoïansk ;
- dans l'Himalaya, l'Hind?-K?sh, les monts Tian Shan et Kunlun.
Ces régions en conservent les traces géomorphologiques.
Le cas du " petit âge glaciaire "
L'hémisphère nord a connu un net refroidissement, entamé dans la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) moitié du XIVe siècle — avec un minimum thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de...) au XVIIe siècle — qui a persisté jusqu'au début du XIXe siècle. Appelée " petite glaciation " ou " petit âge glaciaire ", il s'agit d'une période centrée sur le " minimum de Maunder " (1645-1715 proprement dit), qui semble correspondre à une faible activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) solaire (ses taches étaient d'ailleurs peu visibles). Elle fut marquée par une série d'hivers particulièrement rigoureux, accompagnés de disettes et de famines.
Le climat en Islande et au Groenland (Le Groenland (prononcez /gʁɔɛn.lɑ̃d/, écrit Groënland dans...) était tout à fait agréable pendant les trois cent premières années qui suivirent la colonisation viking. Il s'est ensuite fortement refroidi, y interdisant l'agriculture et y faisant disparaître les forêts. Toutefois, il s'agit d'une fluctuation climatique froide à l'intérieure de l'Interglaciaire holocène, d'autant mieux mis en évidence qu'il est récent, et ne peut être considéré comme une période glaciaire.