Sommaire. Les Montagnes du Silence 2 Banquise, iceberg et compagnie 2. Page 1/46. L Arctique : un monde dominé par la glace 2 Les Glaciers 7

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1 Sommaire Les Montagnes du Silence 2 Banquise, iceberg et compagnie 2 L Arctique : un monde dominé par la glace 2 Les Glaciers 7 Qu'est ce qu un glacier? 7 Le Quotidien mouvementé d un glacier 8 Un pas en avant un pas en arrière! 12 Une entreprise de transport en gros 13 De la glace, des pierres, et quoi d autre encore? 19 La banquise 21 La formation de la banquise 21 La banquise, un milieu étonnant! 24 Immobile la banquise? 26 La Neige 29 La Formation de la neige 29 De la neige qui se transforme en glace 35 Des glaces qui racontent l histoire du climat! 39 Une longue histoire et beaucoup de mémoire 39 Le réchauffement climatique et ses conséquences 43 Page 1/46

2 Banquise, iceberg et compagnie L Arctique : un monde dominé par la glace Certaines régions du Grand Nord sont en partie couvertes de neige et de glace toute l année, aussi bien en hiver qu en été. C est le cas de l archipel du Svalbard. Dans ces régions, les températures enregistrées pendant la saison la plus chaude restent parfois en dessous de 0 C. Page 2/46

3 Comme il ne fait pas assez chaud pour faire fondre toute la neige qui tombe en hiver, elle peut s accumuler pendant plusieurs années. Ce phénomène n est pas spécifique aux régions de l Arctique. Il peut être observé près de chez nous, dans certaines régions de hautes montagnes comme dans les Alpes ou les Pyrénées. Le magicien qui permet à la glace ou à la neige de se conserver pendant l été c est naturellement le froid! Dans le Grand Nord, comme dans les Alpes! Page 3/46

4 C est ainsi qu on explique la formation des névés et des glaciers (qu on appelle communément les neiges éternelles). Les glaciers et les névés se forment selon le même processus, à proximité du pôle Nord comme dans les chaînes de montagnes. Il suffit que la température soit assez basse pour que la glace et une partie de la neige puissent se conserver durant l été. Sous notre climat tempéré, cette situation ne se rencontre qu en altitude. Mais dans l Arctique les températures sont si basses que les glaciers sont capables de descendre jusqu à la mer. Page 4/46

5 De plus, les glaciers du Grand Nord peuvent avoir une épaisseur si importante qu ils vont recouvrir une grande partie du relief. On parle alors de calottes glaciaires ou d inlandsis. Dans les régions polaires, un autre phénomène illustre les grands froids. Les températures se maintiennent si longtemps en dessous de 0 C que la mer gèle en hiver! La couche de glace qui apparaît alors est appelée la banquise. Elle rend certains ports inaccessibles durant toute la saison la plus froide. Page 5/46

6 Cependant, la banquise fond en partie durant l été. On appelle la période de fonte la débâcle. Comme on l a vu, la neige et la glace sont des éléments essentiels de l environnement du monde arctique. Ces dernières occupent une grande partie des terres et peuvent partir à la conquête des mers durant l hiver. Les habitants de ces régions qui sont les plus froides de la Terre doivent adapter leur mode de vie à ces conditions bien particulières. Page 6/46

7 Partons ensemble à la découverte de cet univers glacé! A retenir Un glacier est une accumulation de glace qui se forme très lentement à partir des couches de neige qui ne fondent pas en été. Les glaciers se rencontrent quand le climat est suffisamment froid, en montagne ou dans les régions polaires. Dans les régions polaires, il fait si froid que certains glaciers descendent jusqu à la mer. Près des pôles, une partie de la mer est amenée à geler et forme la banquise. Les Glaciers Qu'est ce qu un glacier? Cette glace est formée à partir des chutes de neige qui s accumulent au fil du temps. Faisons connaissance! Un glacier est une accumulation naturelle de glace. La transformation de la neige en glace est une transformation très lente qui prend au minimum plusieurs années. Page 7/46

8 Dans les zones les plus froides d un glacier, la neige n a pas le temps de fondre en été : elle s accumule au fil des ans. La neige la plus ancienne se retrouve donc prisonnière sous le poids des couches de neige les plus récentes. Ainsi comprimée, elle finit par se transformer en glace. Petite leçon d anatomie du glacier A la surface d un glacier, on rencontre fréquemment des crevasses qui sont des fractures dans l épaisseur de la glace. Nous verrons plus tard comment expliquer leur présence! Toute cette glace repose sur le socle rocheux. Quand la pente du socle change brutalement, la glace se rompt dans tous les sens pour former des blocs de glace en équilibre instable appelés séracs. La partie inférieure du glacier est appelée langue terminale parce qu elle ressemble à une langue! On parle aussi de front pour désigner la limite inférieure du glacier. Au niveau du front on rencontre généralement une petite colline formée de pierres et de rochers appelée moraine. Le Quotidien mouvementé d un glacier Le glacier bouge Le glacier est un bloc de glace que l on croirait figé. Et pourtant, il bouge! Sous ses airs tranquilles, le glacier est en perpétuel mouvement, un mouvement certes très lent mais bien réel! Et ce mouvement est responsable de la formation des crevasses et des séracs que tu as déjà découverts! Comment pareille masse de glace peut-elle bouger? C est en fait assez simple : la glace qui constitue le glacier va progressivement glisser sous son propre poids et descendre le long de la pente de la montagne. Page 8/46

9 Ce mouvement peut être comparé à l écoulement d un liquide très visqueux comme le miel. A titre d exemple, on peut comparer les écoulements de trois liquides utilisés en cuisine : l eau, l huile et le miel. Lequel s échappe le plus vite de son contenant? C est l eau bien sûr! L huile arrive en seconde position, le miel finit bon dernier. Et qui est le plus visqueux de ces liquides? Le miel! L huile arrive seconde et l eau dernière. Comme on le constate, plus la viscosité du liquide est grande, plus ce dernier s écoule lentement! On peut donc imaginer qu un glacier est un liquide tellement visqueux qu il ne se déplacerait que de quelques mètres par an! Certains glaciers d Alaska ou d Himalaya sont plus rapides et peuvent descendre de plusieurs centaines de mètres en une seule année. La formation des crevasses Le mouvement du glacier vers le bas va forcer la surface de la glace à épouser la forme de la pente et à s adapter aux accidents du terrain. Cette gymnastique ne convient pas à la glace qui n est pas un matériau souple. Cette dernière a donc tendance à se fracturer. Page 9/46

10 C est ainsi que naissent les crevasses. Les crevasses ainsi formées constituent de véritables pièges pour les alpinistes. le glacier craque et se fend. Ainsi, la surface d un glacier va présenter une multitude d accidents qui témoignent des reliefs du socle rocheux situé en dessous. Quand la pente l oblige à s étirer, Les séracs Quand le socle rocheux présente un changement de pente très important, les crevasses se forment en grand nombre et découpent des blocs de glace. Cet amoncellement de blocs de glace désordonnés est appelé un sérac. Page 10/46

11 Certains blocs de glace se détachent parfois au fur et à mesure que le glacier les pousse vers le bas : c est une chute de sérac! Quand il se produit une chute de sérac à proximité de la côte, les morceaux de glace qui se détachent peuvent tomber à la mer. Les icebergs Dans l Arctique, de nombreux glaciers descendent si bas qu ils atteignent la mer. Les blocs de glace se mettent alors à flotter car la glace est plus légère que l eau. Nous venons d assister à la naissance d un iceberg On dit alors que le glacier «vêle» l iceberg. Page 11/46

12 L iceberg est un morceau de glacier qui s est formé, rappelons le, à partir des chutes de neige. L iceberg est donc constitué d eau douce et non pas d eau de mer. Il est composé de glace qui se trouvait au préalable sur la calotte glaciaire, très loin de son point de chute! Quel beau voyage n est-ce pas? Un pas en avant un pas en arrière! Comme on l a vu, sur certaines parties du glacier, il arrive que la neige ne fonde pas totalement. Elle s accumule donc d une année à l autre. C est pourquoi on appelle cette partie du glacier la zone d accumulation. A cet endroit, la neige finit par se transformer en glace et la quantité de glace contenue dans le glacier a tendance à augmenter. Au contraire, sur la partie qui se situe le plus bas, la température est plus élevée. La neige Page 12/46

13 a donc tendance à fondre et il arrive souvent qu une partie de la glace disparaisse aussi. Dans cette partie du glacier, la quantité de glace diminue. Cette région est appelée zone d ablation. Qu est-il arrivé au glacier pendant l année? Contient-il plus ou moins de glace que l année précédente? Si on ne regarde que la zone d accumulation, on serait tenté de penser que le volume de glace augmente chaque année Mais si on ne regarde que la zone d ablation, on penserait plutôt le contraire. Pour le savoir il faut donc comparer la quantité de glace qui s est accumulée dans la zone d accumulation à celle qui a disparu dans la zone d ablation. Voilà bien du travail en perspective! Ce travail d estimation de la masse de glace qui se trouve sur le glacier est important car il nous renseigne sur l état de santé du glacier. Cette mesure est appelée un bilan de masse. Dans le cas où un glacier gagne de la glace, on dit que le glacier avance. On parle même de crue glaciaire quand il avance beaucoup! Dans le cas contraire, le volume du glacier diminue. On dit que le glacier recule ou qu il se retire. Certains glaciers français sont ainsi surveillés par le Laboratoire de Glaciologie et de Géophysique de l Environnement de Grenoble (le LGGE). La Mer de Glace et le glacier d Argentière dans le massif du Mont-Blanc, le glacier de Gébroulaz en Vanoise ou celui de Saint-Sorlin dans les Grandes Rousses font partie de ce programme de surveillance. Une entreprise de transport en gros des pierres Page 13/46

14 Le glacier transporte L écoulement du glacier a beau être très lent, il n est pas sans conséquence. Nous avons déjà parlé de la formation des séracs et des crevasses Ce n est pas tout! Les pierres et les rochers qui se détachent de la montagne et tombent sur le glacier vont être transportés à la surface du glacier puis amenés jusqu à l extrémité de la langue glaciaire. Entrainés dans ce long voyage, les débris arrivent au front du glacier. Une fois arrivés au front du glacier, tous ces débris s accumulent jusqu à former une petite colline de pierres et de sédiments fins que l on nomme moraine. Les moraines L éjection des débris (pierres et sédiments) peut également se produire sur les bords du glacier. On appelle moraine frontale une moraine qui s est formée devant le glacier et moraine latérale une moraine qui se trouve sur les flancs de ce dernier. Quelques rares blocs sont pris dans la glace à la base du glacier. Ils vont également être transportés vers le bas et atteindre le fond du glacier. Leur mouvement va être source d érosion du socle rocheux qui supporte le glacier. Le glacier agit alors comme une râpe. Les débris qu il crée sont appelés farine glaciaire car ils sont râpés si fin qu on peut les comparer à de la farine de boulanger! Ces débris rejoindront à terme les moraines frontales et latérales. Page 14/46

15 L'érosion Le socle rocheux ainsi râpé (on parle d érosion) va quant à lui prendre un aspect très lisse et arrondi comme le dos des moutons. Cette forme caractéristique lui vaut le nom de roche moutonnée. Page 15/46

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17 Quand un glacier se retire, moraines et roches moutonnées demeurent longtemps dans le paysage et permettent de dire qu autrefois, un glacier descendait jusque là. Les blocs erratiques Les débris transportés à la surface jusque dans les moraines proviennent des parois rocheuses et des flancs de la montagne. Après un voyage de plusieurs kilomètres, voire de plusieurs centaines de kilomètres, ces rochers et ces pierres peuvent se retrouver dans un environnement géologique complètement étranger à celui de leur lieu d origine. Ces éléments sont alors appelés «blocs erratiques». Il peut s agir de petits cailloux comme de blocs énormes! Page 17/46

18 Le «Gros Caillou» de la colline de la Croix Rousse, à Lyon, a été amené par un glacier! C est un bloc erratique. En effet, le climat à Lyon n a pas toujours été celui que nous connaissons. L Europe a connu des périodes de glaciations sévères qui ont donné l occasion aux glaciers de descendre très bas Entre et , un glacier occupait l emplacement actuel de la ville de Lyon! D ailleurs les collines de la Croix-Rousse et de Fourvière, qui sont aujourd hui au milieu de la ville formaient une ancienne moraine aujourd hui coupée par la Saône! Page 18/46

19 De la glace, des pierres, et quoi d autre encore? Des bulles d air En observant le glacier d un peu plus près, tu découvriras qu il ne contient pas que de la glace En effet, la glace n est pas pure. Elle se mêle aux éléments qui l entourent. Ces éléments sont très souvent minéraux (sédiments, pierres ou rochers qui s accumuleront plus tard sur les moraines). Un autre élément que l on retrouve partout à la surface de la Terre, c est l air que nous respirons. Page 19/46

20 Quand elle tombe, la neige emprisonne une grande quantité d air. C est pour cette raison que la neige fraîche est particulièrement légère et qu elle vole sous les skis! Lors de la transformation de la neige en glace, une partie de l air contenu dans la neige se retrouve emprisonnée dans la glace sous forme de bulles. Des plantes et des animaux? à l environnement glaciaire. Quelques formes de vie ont également réussi à s adapter Il arrive donc d y faire d étranges rencontres comme celles d algues de neige ou de débris végétaux. Enfin, les très basses températures qui règnent dans la glace permettent de conserver longtemps tout ce qui peut y tomber. Parfois ce sont des insectes qui se sont laissés piéger, parfois un gros mammifère qui a trouvé la mort à cet endroit. Page 20/46

21 A retenir Au fil du temps, un glacier s écoule vers le bas. Ce mouvement est à l origine de la formation des crevasses et des séracs. La quantité de glace peut augmenter d une année à l autre (on dit que le glacier avance) ou diminuer (le glacier recule). Dans son mouvement vers le bas, le glacier transporte des sédiments et des débris de roches qui s accumulent au niveau du front et sur les côtés en formant des moraines. La banquise La formation de la banquise La couche de glace qui se forme alors est appelée la banquise. On parle aussi de glace de mer. Quand la température demeure longtemps en dessous de 0 C, la mer finit par geler. Cette situation arrive tous les hivers au-dessus du cercle polaire arctique. Page 21/46

22 A quelle température la banquise se forme-t-elle exactement? On serait tenté de croire que la mer gèle à 0 C. C est en effet la température où l eau se solidifie et se transforme en glace. C est en tout cas ce qui se passe dans ton congélateur quand tu cherches à faire des glaçons. L eau de mer gèle en dessous de 0 C Pour la banquise, c est presque pareil à une nuance près! Car l eau gèle à 0 C à condition d être pure et au repos! Or l eau de mer est salée. Elle ne contient pas que de l eau mais aussi du sel : ce dernier complique la solidification de l eau liquide et retarde la formation des glaces de mer. De plus, la mer est agitée par des courants et des vagues qui vont eux aussi ralentir la formation de la glace. Pour toutes ces différentes raisons, la mer ne commence pas à geler à 0 C mais à -1,8 C. Page 22/46

23 C est parce que l eau gèle moins vite quand elle est en mouvement que les canards qui se trouvent sur les lacs en partie gelés se regroupent : les battements de leurs palmes créent des courants qui ralentissent la formation de la glace! La mer gèle en plusieurs étapes Quand la température de l'eau demeure longtemps inférieure à -1,8 C, les premières paillettes de glace commencent à se former. Le nombre des paillettes augmente jusqu à ce que la surface de l eau soit uniformément recouverte d une première couche de glace. La banquise s épaissit alors lentement par sa face inférieure, jusqu à atteindre une épaisseur d environ 1,5 à 2 mètres. Seules les parties de la banquise qui résistent à la fonte, au printemps, peuvent s épaissir davantage. Page 23/46

24 La glace forme alors un bloc uniforme et recouvre une vaste étendue de mer : c'est la banquise proprement dite. Vers -1,8 C, les premières paillettes de glace qui apparaissent forment le nilas. Si la mer est calme, l accroissement du nombre de cristaux de glace va constituer une sorte de bouillie appelée slush. Dans le détail, la banquise passe par toute une série d états étonnants : Au contraire, si la mer est agitée, les petits cristaux de nilas vont se regrouper, d abord sous forme de boules appelées shuga, puis sous la forme de plaques arrondies appelées glace en crêpes ou «pancake ice» (que tu peux voir sur la photo ci-contre). Cependant, tant qu elle mesure moins de quelques centimètres d'épaisseur, elle reste fragile car les vagues et le vent peuvent soulever les bords des plaques et fissurer la banquise naissante. La glace en crêpe se forme assez rapidement. La banquise, un milieu étonnant! La banquise est-elle salée? Tu sais désormais que la banquise est constituée d eau de mer. Comme tu sais aussi que la mer est salée, tu as envie de répondre oui! Mais il y a un piège : l'eau de mer perd une grande partie de son sel en gelant. On dit qu elle se dessale. En effet, au moment de la solidification de l eau de mer, le sel est expulsé vers les eaux plus profondes, qui elles, vont rester liquides! En dessous de la banquise, l eau de mer est plus salée, car elle a bénéficié de l apport en sel des couches d eau qui viennent de geler! Page 24/46

25 La masse d eau chargée en sel est plus dense qu ailleurs et elle est donc entraînée vers le fond. Ce mouvement est à l origine de nombreux courants marins. Les très basses températures accentuent souvent cet effet car l eau froide est généralement plus lourde que l eau chaude. On parle de circulation thermohaline pour désigner ce phénomène. Dans ce mot, «thermo» fait référence aux effets de la température et «haline» aux effets du sel. Les courants marins dûs à la formation de la banquise sont très importants pour la planète! En effet, ils influencent la quasi-totalité des autres courants de la Terre et en particulier le Gulf Stream, ce courant chaud qui rend la baignade agréable sur la côte Atlantique! Page 25/46

26 Banquise et navigation Quand la mer est prise par les glaces, la navigation est rendue impossible. Seuls quelques navires spéciaux appelés brise-glaces parviennent à se déplacer quand l épaisseur de glace est inférieure à 2 mètres. Certaines routes maritimes sont ainsi ouvertes en hiver grâce à des brise-glaces. C est le cas du passage du Nord-est, au nord de la Russie. Immobile la banquise? Les crêtes de compression La banquise est une couche de glace formée par le gel de la mer quand les températures sont très basses. Mais la mer ne gèle jamais en profondeur si bien que la banquise flotte sur une couche d eau liquide. Comme la mer est agitée de vagues et de courants, la banquise va se déformer pour s adapter aux mouvements de la mer. Ces déformations vont créer des cassures ou des soulèvements appelés crêtes de compression à la surface de la banquise. Page 26/46

27 Dans les zones de soulèvement, à proximité des crêtes de compression, la pression de la glace peut devenir très importante au point de briser la coque d un navire qui s y serait laissé prendre. C est ce qui est arrivé à Willem Barents dont le bateau s est retrouvé broyé au large de la Nouvelle-Zemble après la découverte du Svalbard en C est aussi la cause du désastre de l expédition de Sir John Franklin. Page 27/46

28 De telles aventures ont inspiré des auteurs de bandes dessinées et de romans : Dans la série "Esteban" de Matthieu Bonhomme, l équipage d un baleinier pris dans les glaces s organise pour survivre Et on ne présente plus "Un Hivernage dans les glaces" de Jules Verne La débâcle Cette dernière se casse en de grandes plaques de glace qui, à l image des icebergs, dériveront au gré des vents et des courants marins. La banquise ainsi morcelée reçoit le nom de pack. Au printemps, la remontée des températures provoque la fonte d une partie de la Page 28/46

29 banquise. Les plaques du pack servent fréquemment aux mammifères marins comme les morses et les phoques pour y prendre le soleil et s'y reposer. On appelle débâcle la fonte de la banquise. De manière générale, la débâcle est un terme utilisé en météorologie pour désigner la fonte des glaces d'un fleuve ou de la mer. La partie de la banquise qui résiste à la fonte peut persister deux, trois voire quatre ans et plus. Son épaisseur peut alors atteindre 4 à 5 mètres. A retenir La banquise se forme à une température de -1,8 C et non à 0 C à cause du sel contenu dans l eau de mer. La banquise forme une carapace de glace d environ 2 mètres d épaisseur à la surface mais la mer ne gèle jamais en profondeur. La surface de la banquise n est pas lisse mais parcourue de reliefs appelés crêtes de compression. La pression de la glace peut devenir suffisamment importante pour briser la coque d un navire qui s y serait laissé prendre. La Neige La Formation de la neige Qu est-ce que la neige? La neige est formée de cristaux de glace qui apparaissent le plus souvent très haut dans le ciel. Leur formation tient à la rencontre de vapeur d eau et d une algue ou d une poussière. La plupart du temps, la neige tombe au sol sous forme de précipitations. On appelle précipitations l ensemble des phénomènes météorologiques que sont la pluie, Page 29/46

30 la grêle, les chutes de neige ou le brouillard. Mais au fait, comment se forment ces précipitations et quelle est la différence entre la grêle et la neige? Le secret des nuages Dans la haute atmosphère là où se déplacent la plupart des nuages la vapeur d eau peut se changer en eau liquide au contact de poussières. Les précipitations se forment dans les nuages. Dans un nuage, on trouve beaucoup de vapeur d eau. Ce phénomène est appelé la condensation. L expérience qui suit permet d observer facilement ce qu est la condensation. Demande à un adulte de faire chauffer de l eau dans une casserole. Page 30/46

31 A 100 C, l eau se met à bouillir et la casserole commence à fumer. Place alors un couvercle sec dans le nuage de vapeur. Une multitude de gouttelettes s y forme aussitôt : la vapeur d eau s est condensée en eau liquide. Dans les nuages, il se passe à peu près la même chose qu au-dessus de ta casserole! Quand la vapeur d eau rencontre une poussière froide, elle se condense comme si elle rencontrait le couvercle de la casserole. Une gouttelette d eau se forme alors autour de la poussière. Plus elles sont nombreuses, plus les gouttelettes se collent les unes aux autres. Elles grossissent, elles s alourdissent et bientôt, elles finissent par tomber : il pleut! La naissance Page 31/46

32 d une chute de neige Quand la température est vraiment très basse, ce ne sont plus des gouttelettes d eau liquide mais des petits cristaux de glace qui se forment. Dans ces conditions, la vapeur d eau se transforme directement en glace! Les petits cristaux de glace vont peu à peu grossir et une fois devenus trop lourds, ils vont tomber jusqu au sol Cette fois, il neige! Dans certains gros flocons, tu pourras t amuser à retrouver certains cristaux en forme d étoile à 6 branches. Et la grêle? La grêle se forme elle aussi à partir d un mélange de gouttelettes de pluie et de cristaux de glace. Mais contrairement à la pluie et à la neige, gouttelettes et cristaux ne vont pas tomber directement au sol Page 32/46

33 La formation de la grêle se produit dans un type de nuage particulier appelé cumulonimbus. Ce sont des nuages d orage parcourus par de violents courants ascendants, c'est-à-dire par des mouvements d air dirigés vers le haut. Ces courants vont entraîner les gouttelettes au sommet du nuage! On peut aussi trouver des courants ascendants par beau temps. Ils sont alors appréciés de certains oiseaux comme les rapaces ou par les parapentistes qui les utilisent pour augmenter leur temps de vol. Page 33/46

34 En revanche, dans un cumulonimbus, ces courants sont d une violence rare ce qui les rend très dangereux. Les mystères du cumulonimbus Dans un cumulonimbus, quand un petit cristal de glace tombe, il rencontre des gouttelettes de pluie qui gèlent à son contact. Cette opération se renouvelle plusieurs fois car les cristaux et les gouttelettes vont remonter plusieurs fois au sommet du nuage sous l effet des courants ascendants! A chaque aller-retour entre le haut et le bas du cumulonimbus, le petit cristal va rencontrer de nouvelles gouttelettes qui vont geler à sa surface et le faire grossir. Cette petite masse de glace est appelée un grêlon! La taille d un grêlon dépend essentiellement du nombre d allers-retours réalisés dans cette véritable machine à laver qu est le cumulonimbus car à chaque passage, il se forme une couche de glace! Page 34/46

35 Il suffit alors de compter le nombre de couches pour savoir combien de tours a fait le grêlon dans le cumulonimbus! De la neige qui se transforme en glace Mais qu arrive-t-il à la neige? Les grains de neige qu on trouve sur les glaciers n ont plus la forme d étoile qu ils avaient au moment de la chute. Que s est-il passé? Les chocs subis pendant la chute du flocon et les effets de la température cassent les branches des cristaux en étoile et arrondissent les grains de neige. Au bout du compte, les cristaux de neige se transforment en petites billes de glace. Page 35/46

36 Parce qu elle contient beaucoup d air, la neige fraîche est très légère et les skieurs la font voler à leur passage! Un gros flocon de neige qui vient de tomber est constitué d un amas de cristaux en forme d étoile dont les branches s entrecroisent. Il reste alors beaucoup de place entre les cristaux. Cette place est occupée par de l air. Page 36/46

37 Quand les cristaux se transforment en billes de glace, il ne reste plus autant de place entre les grains et une partie de l air est chassée vers l extérieur. Si la neige résiste assez longtemps, tous les cristaux en forme d étoile vont se transformer en grains ronds. Au bout d un an, ils n auront toujours pas fondu au moment des premières chutes de neige de l hiver suivant. Les vieilles couches de grains arrondis vont alors se tasser sous le poids des couches de neige plus récentes. Le tassement des grains ronds les uns contre les autres, va encore une fois chasser de l air vers la surface. Page 37/46

38 La neige se comporte ici comme une éponge. mais si on presse l éponge, l air est chassé des trous qui le retenaient. Au repos, les pores de l éponge (ses trous) se remplissent d air Pour mieux s en convaincre, faisons l expérience suivante : plongeons une éponge neuve et sèche dans une bassine d eau. L éponge contient encore une grande quantité d air. Pour preuve, si l on presse l éponge, cette dernière va libérer l air qu elle contient et des bulles vont remonter à la surface de la bassine. Dans cet exemple, la pression exercée sur l éponge peut être comparée au rôle des couches de neige récentes qui appuient sur le manteau plus ancien. En effet, le poids de la neige récente est responsable de l évacuation de l air contenu dans la neige plus ancienne. La formation de la glace En effet, la transformation de la neige en glace ne peut se faire que sous une grande pression, c'est-à-dire sous le poids de plusieurs couches de neige plus récentes. Quand il n y a presque plus de bulles d air dans le manteau neigeux, c est que les petites billes de glace qui constituent la neige forment un réseau compact : la neige est devenue glace de glacier! Il faut donc attendre plusieurs années pour que toutes ces couches successives aient eu le temps de tomber. Cette transformation est très lente. Elle dure en général plusieurs années. Dans le massif du Mont Blanc, la transformation de la neige en glace se produit une fois que la neige a été recouverte par plusieurs dizaines de mètres de neige plus récente. Il faut attendre 5 à 20 ans pour que ces conditions soient réunies. En Antarctique, il faut que la vieille neige soit recouverte par 100 mètres de neige plus récente ce qui prend près d un millier d années! Page 38/46

39 La glace des glaciers est donc souvent une vieille dame très respectable. Et comme nous le verrons par la suite, elle possède une remarquable mémoire! A retenir La neige se forme à partir de vapeur d eau qui se change directement en glace au contact d une poussière ou d une algue. La grêle se forme par solidification de gouttelettes d eau dans un nuage d orage appelé cumulonimbus. Une fois tombée au sol, la neige évolue. Les branches des cristaux de neige fraîche se cassent et les grains s arrondissent. La neige ne peut se transformer en glace que sous la pression de nombreuses couches de neige plus récentes. Le processus prend plusieurs années voire plusieurs centaines d années. Des glaces qui racontent l histoire du climat! Une longue histoire et beaucoup de mémoire Des bulles d air dans la glace Au fur et à mesure que la neige se transforme en glace, une partie de l air contenu dans la neige est évacuée à la surface et retourne dans l atmosphère. Mais quelques bulles d air ne parviennent pas à s échapper et restent prisonnières de la glace. Page 39/46

40 De bien vieilles bulles d air Intéressons-nous à l âge de ces bulles d air. Dans la glace, les bulles ne communiquent plus du tout avec l extérieur. L air qu elles contiennent est donc celui qui a été emprisonné au moment où la bulle d air s est retrouvée coupée de l air extérieur, c est-à-dire au moment de la transformation de la neige en glace. A quelques centaines d années près, l air qui est contenu dans la bulle est aussi vieux que la couche de neige avec laquelle il est arrivé! Des bulles d air bien cachées... Les bulles d air emprisonnées dans la glace peuvent se trouver là depuis fort longtemps : plusieurs milliers voire plusieurs centaines de milliers d années! En analysant ces bulles, on peut retrouver la composition chimique de l atmosphère des siècles voire des millénaires passés! Mais pour ce faire, il faut trouver de la glace très ancienne et celle-ci se trouve dans les profondeurs des glaciers les plus épais de la planète! Il va donc falloir creuser profond! Impossible de faire un trou pareil à la pelle et à la pioche! Page 40/46

41 Aussi, les scientifiques extraient des carottes de glace avec un engin spécial appelé «carottier». Et des bulles d air bavardes... Une carotte de glace est un échantillon de glace cylindrique d une grande longueur (souvent plusieurs dizaines de mètres). Une carotte est donc composée de couches de glace qui se sont formées à des moments différents. Dans chaque couche, la composition des bulles d air nous renseigne sur la composition de l atmosphère à une date bien précise. Une équipe de scientifiques du laboratoire de glaciologie et géophysique de l environnement (le LGGE) a pu reconstruire l histoire de la composition de l atmosphère de l hémisphère nord sur une période de ans grâce à une carotte de 3085 mètres prélevée au Groenland. Page 41/46

42 Le projet européen EPICA a permis d obtenir des résultats sur une période plus longue encore : ans! Pour ce faire une carotte a été prélevée à la station Dôme C située en Antarctique. On connaît l âge de l échantillon grâce à la profondeur de la glace. On connaît la composition de l air à l époque grâce aux bulles d air. Mieux que ça, la nature de la glace qui compose les carottes permet de connaître la température qu il faisait à l époque de la formation de la glace Ainsi, l étude des carottes de glace a permis de reconstruire l évolution de la température et de la composition de l atmosphère. C est ainsi que les scientifiques ont montré que les variations de la température et de la teneur de l atmosphère en gaz à effet de serre étaient simultanées! Page 42/46

43 A la fin du 19ème siècle, la quantité de gaz à effet de serre s est mise à augmenter très fortement avec le début de la révolution industrielle. La température moyenne de la Terre s est mise à augmenter peu après : c est ainsi qu a débuté le réchauffement climatique actuel. Le réchauffement climatique et ses conséquences Le réchauffement climatique touche aussi bien les glaces de terre (les glaciers et les calottes glaciaires) que les glaces de mer (la banquise). L augmentation de la température moyenne du globe due aux activités humaines (chauffage, transports, industrie, agriculture, déboisement ) favorise la fonte des glaces. Cette fonte modifie l équilibre des écosystèmes et de la vie des animaux. Elle pourrait même entraîner des conséquences graves sur la vie des hommes. Des conséquences pour les animaux Le recul de la banquise est favorable aux phoques et aux otaries qui sont moins facilement la proie des ours polaires. Page 43/46

44 Mais les ours ont de grandes difficultés à trouver leur nourriture. Leur survie est donc menacée. Des conséquences sur les courants marins De plus, la réduction de la surface des glaces de mer risque d entraîner des perturbations de l ensemble des courants marins. Des conséquences sur les terres émergées Page 44/46

45 La fonte des glaces de terre aura aussi des conséquences sur l équilibre de notre planète car elle va entraîner une élévation du niveau des mers. Cet effet va s ajouter à la dilatation des masses d eau résultant de l élévation de la température due au réchauffement climatique. Des conséquences sur les terres émergées Une augmentation de 2 C de la température moyenne du globe suffirait à provoquer des inondations sur les côtes maritimes. De telles inondations menaceraient près de dix millions de personnes, car les Hommes se sont principalement installés dans les régions côtières. Contrairement aux phénomènes qui touchent les glaces de terre, la fonte des glaces de mer n aura aucune conséquence sur l élévation du niveau de la mer. En effet, le volume occupé dans les océans par ces glaces (c'est-à-dire le volume des glaces de mer situées sous le niveau de la mer), correspond exactement au volume d eau liquide qui sera libéré lors de la fonte des glaces de mer en question. Page 45/46

46 A retenir Les carottes de glace prélevées près des pôles ont permis de reconstruire l histoire du climat et de l atmosphère de la Terre. C est grâce à ces carottes de glace que l on a déterminé avec certitude l existence d un réchauffement climatique. La fonte des glaces de terre et la dilatation des eaux vont conduire à une augmentation du niveau des mers qui sera préjudiciable aux hommes installés sur les côtes. Le réchauffement climatique aura des conséquences sur l environnement polaire. Il entraînera une importante fonte des glaces. Page 46/46 Powered by TCPDF (