E8 Transport de masse et de matière

Topique

La cryosphère mobilise de la masse de plusieurs manières simultanément : les eaux de fonte alimentent les rivières, les icebergs se détachent et dérivent dans l’océan, les sédiments sont entraînés sous la glace, et le carbone organique et les nutriments sont libérés de la matière auparavant emprisonnée dans la glace.

Le concept central pour comprendre comment un glacier transporte de l’eau hors de son environnement est celui du pic de débit : le débit d’un glacier en retrait augmente initialement avec sa fonte, jusqu’à atteindre un maximum, le pic de débit. Au-delà de ce maximum, le débit du glacier diminue de façon irréversible à mesure que son volume continue de diminuer.

Le vêlage d’icebergs est le processus par lequel un bloc de glace se détache du front d’un glacier ou d’une plateforme glaciaire et tombe directement dans l’océan. Pour les glaciers qui se jettent dans la mer, le vêlage d’icebergs peut représenter entre 50 et 90 % du débit total de glace produit par ce glacier. La fréquence de vêlage des icebergs par un glacier dépend de trois facteurs : l’épaisseur de la glace à son front, la vitesse à laquelle cette glace s’écoule vers ce front et les conditions de l’océan récepteur, notamment l’action des vagues et la température de l’eau.

Chaque iceberg détaché transporte de l’eau douce sur de grandes distances dans l’océan. Lorsqu’il fond loin de son point de détachement, il crée des anomalies locales de salinité, de température et de nutriments dans l’eau environnante, anomalies qui affectent à terme la productivité biologique de l’océan dans cette zone.

Outre le transport d’eau et d’icebergs, la glace transporte également des sédiments : elle les érode du substratum rocheux par abrasion et vêlage direct de blocs, les transporte à l’intérieur même de la glace et le long de sa base, et les dépose finalement sous forme de couche de sédiments sous-glaciaires ou de moraines sur les marges et au front glaciaire. La vitesse d’érosion du substratum rocheux par un glacier dépasse souvent de loin celle d’un cours d’eau ou du vent, ce qui fait des glaciers des agents de modelage du paysage d’une efficacité extraordinaire.

Les sédiments transportés et déposés par un glacier, ainsi que les varves qui s'accumulent couche après couche dans les lacs proglaciaires alimentés par ce même glacier, constituent de précieux indicateurs paléoclimatiques. Ainsi, le transport de masse lui-même, de l'eau de fonte aux sédiments, laisse également une trace des climats passés.

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