“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 64 — #87
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Paléoclimatologie
(Fig. 2.3), c’estàdire une bonne indication du volume de l’ensemble des calottes glaciaires. Par contre, pour savoir où se trouvaient ces calottes (Amérique, Eurasie...) quelles étaient leurs étendues respectives, il faut s’appuyer
sur des informations géomorphologiques que nous allons rapidement passer
en revue. Les figures 2.1 (Dernier Maximum glaciaire dans l’hémisphère nord)
et 2.2 (Antarctique) permettent de situer les différentes régions mentionnées.
L’extension et la dynamique des calottes passées peuvent être estimées
directement par la présence des dépôts et marques qu’elles ont laissés sur le
sol. Généralement les socles préglaciaires sont préservés dans les régions où la
base de la glace est restée froide ; tandis que dans les régions où la base de
la glace a atteint le point de fusion (base tempérée), l’écoulement de la glace
et de l’eau basale remodèle le socle : on distingue alors les formations dues à
l’érosion glaciaire et celles dues au dépôt de sédiments.
L’érosion glaciaire abrase (polit) les affleurements rocheux et crée des incisions (stries causées par la raclure des débris transportés). La baisse de
pression en aval des obstacles mène au regel de l’eau basale, à la fracturation et à l’arrachage de rochers. Ce débitage crée les roches moutonnées. À
plus grande échelle, l’érosion glaciaire creuse les vallées en auge (en U), en
particulier sur les côtes avec la formation de fjords. En mer, il est possible,
à l’aide de sonars multi-fréquences, d’observer des chenaux sous-marins qui
ont manifestement été creusés par l’écoulement de la glace ; ils permettent de
localiser les « paleo ice streams » (Anderson et al., EPILOG, 2002). Il existe
par exemple de nombreuses observations de ce type autour de l’Antarctique
et dans l’océan Arctique. Toutes ces marques donnent la direction et le sens
local de l’écoulement de la glace. On peut dans certains cas observer que cette
direction a changé au cours du temps et cette information permet de déduire
les variations de géométrie de la calotte, en particulier le déplacement des
dômes.
Le dépôt de matériel transporté mène à la formation d’une grande diversité
de moraines. Nous retiendrons les moraines frontales qui donnent l’extension
maximale de chaque avancée d’un glacier. Les moraines de fonds sont peu
épaisses (quelques mètres en moyenne) et peuvent être plates ou irrégulières.
Les drumlins, par exemple, souvent groupés en champs, sont des collines ovoïdales allongées. Tous ces dépôts sont organisés par l’écoulement de la glace
dont on peut donc retrouver la direction. Pendant les périodes de retrait, un
réseau hydrologique sous glaciaire se forme si la base est tempérée. Les dépôts
associés à ces phases sont formés par l’abandon de matériaux, par exemple les
eskers à l’emplacement des anciens canaux sous glaciaires. Un esker se présente sous la forme d’une butte allongée parfois sur des centaines de mètres
de longueur. Ces buttes se forment par dépôt de matériaux dans les tunnels
des rivières sous-glaciaires situés à la base des glaciers. Leur forme souvent
sinueuse suit celle des tunnels qui les ont créées.
Toutes ces traces laissées au sol ont été observées et compilées depuis le
xix
e siècle, les satellites aident depuis environ vingt ans à avoir une vision à
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Paléoclimatologie
(Fig. 2.3), c’estàdire une bonne indication du volume de l’ensemble des calottes glaciaires. Par contre, pour savoir où se trouvaient ces calottes (Amérique, Eurasie...) quelles étaient leurs étendues respectives, il faut s’appuyer
sur des informations géomorphologiques que nous allons rapidement passer
en revue. Les figures 2.1 (Dernier Maximum glaciaire dans l’hémisphère nord)
et 2.2 (Antarctique) permettent de situer les différentes régions mentionnées.
L’extension et la dynamique des calottes passées peuvent être estimées
directement par la présence des dépôts et marques qu’elles ont laissés sur le
sol. Généralement les socles préglaciaires sont préservés dans les régions où la
base de la glace est restée froide ; tandis que dans les régions où la base de
la glace a atteint le point de fusion (base tempérée), l’écoulement de la glace
et de l’eau basale remodèle le socle : on distingue alors les formations dues à
l’érosion glaciaire et celles dues au dépôt de sédiments.
L’érosion glaciaire abrase (polit) les affleurements rocheux et crée des incisions (stries causées par la raclure des débris transportés). La baisse de
pression en aval des obstacles mène au regel de l’eau basale, à la fracturation et à l’arrachage de rochers. Ce débitage crée les roches moutonnées. À
plus grande échelle, l’érosion glaciaire creuse les vallées en auge (en U), en
particulier sur les côtes avec la formation de fjords. En mer, il est possible,
à l’aide de sonars multi-fréquences, d’observer des chenaux sous-marins qui
ont manifestement été creusés par l’écoulement de la glace ; ils permettent de
localiser les « paleo ice streams » (Anderson et al., EPILOG, 2002). Il existe
par exemple de nombreuses observations de ce type autour de l’Antarctique
et dans l’océan Arctique. Toutes ces marques donnent la direction et le sens
local de l’écoulement de la glace. On peut dans certains cas observer que cette
direction a changé au cours du temps et cette information permet de déduire
les variations de géométrie de la calotte, en particulier le déplacement des
dômes.
Le dépôt de matériel transporté mène à la formation d’une grande diversité
de moraines. Nous retiendrons les moraines frontales qui donnent l’extension
maximale de chaque avancée d’un glacier. Les moraines de fonds sont peu
épaisses (quelques mètres en moyenne) et peuvent être plates ou irrégulières.
Les drumlins, par exemple, souvent groupés en champs, sont des collines ovoïdales allongées. Tous ces dépôts sont organisés par l’écoulement de la glace
dont on peut donc retrouver la direction. Pendant les périodes de retrait, un
réseau hydrologique sous glaciaire se forme si la base est tempérée. Les dépôts
associés à ces phases sont formés par l’abandon de matériaux, par exemple les
eskers à l’emplacement des anciens canaux sous glaciaires. Un esker se présente sous la forme d’une butte allongée parfois sur des centaines de mètres
de longueur. Ces buttes se forment par dépôt de matériaux dans les tunnels
des rivières sous-glaciaires situés à la base des glaciers. Leur forme souvent
sinueuse suit celle des tunnels qui les ont créées.
Toutes ces traces laissées au sol ont été observées et compilées depuis le
xix
e siècle, les satellites aident depuis environ vingt ans à avoir une vision à