Système glaciaire

Que sont les intrants ?

Les intrants font référence à la matière physique ou à l'énergie qui pénètre dans le système depuis l'extérieur de ses limites. Ce sont des objets qui augmentent la masse physique ou le mouvement du glacier. Certains de ces apports peuvent être de la neige, de la grêle ou de la pluie, et d'aucuns pourraient affirmer que le rayonnement solaire devrait également être considéré comme un apport. La compréhension des intrants dans le système glaciaire est essentielle pour comprendre les processus d'accumulation à l'origine du bilan de masse d'un glacier (voir bilan de masse).

Que sont les extrants ?

Les sorties sont définies comme la matière physique ou l'énergie qui sortent du système, en échappant à ses limites. Dans le contexte des glaciers, il s'agit généralement de l'écoulement des eaux de fonte ou du vêlage de grandes masses de glace. Ces sorties sont étroitement liées à l'ablation de la masse d'un glacier.

Que sont les réserves ?

Les réserves sont les éléments d'un système glaciaire qui constituent la masse physique ou le mouvement du glacier. Il s'agit de la matière et de l'énergie présentes à l'intérieur des limites du système glaciaire - la glace et la neige dans le contexte des systèmes glaciaires. Il est important de noter que ces réserves ne sont pas statiques, mais qu'elles sont sujettes à des changements. Par exemple, bien que la neige et la glace constituent le glacier, des processus ablatifs tels que la sublimation du vêlage les retirent du système. À l'inverse, des processus tels que les précipitations peuvent en ajouter. Nous associons souvent les réserves à ce qui reste le même ou demeure stationnaire, mais il est important de se rappeler que le système glaciaire est dynamique et sujet à de nombreux changements.

Que sont les transferts ?

Les transferts d'un système glaciaire sont les processus qui déplacent les composants des réserves soit vers d'autres réserves du système, soit à l'intérieur ou à l'extérieur du système glaciaire. Parmi les exemples de transferts internes (au sein d'un système), on peut citer le déplacement de la glace ou de la neige d'une zone du glacier à une autre ou le transfert de l'énergie potentielle gravitationnelle en énergie cinétique. Certains transferts interglaciaires peuvent impliquer des précipitations ou des avalanches (qui transfèrent des intrants dans le système), ou la sublimation (qui fait sortir de la matière du système).

Quelles sont les caractéristiques glaciaires dues au système glaciaire ?

La combinaison de ces quatre catégories d'un système glaciaire entraîne la formation de nouvelles abstractions du système glaciaire. Par abstraction, nous entendons que les caractéristiques glaciaires suivantes peuvent être prises en compte en fonction des quatre catégories ci-dessus, mais nous les abordons séparément en utilisant une terminologie spécifique en raison de leur importance et de leur complexité. Il s'agit de :

Bilan de masse glaciaire

Le bilan de masse glaciaire fait référence à la relation entre le taux d'accumulation et d'ablation d'un glacier. Il est fondamental pour comprendre le mouvement des glaciers. Le bilan de masse est décrit comme positif ou négatif en fonction du taux de gain de masse par rapport à la perte de masse :

Si gain de masse> perte de masse -> bilan de masse positif.

Si gain de masse < perte de masse -> bilan de masse négatif.

Les entrées et les sorties sont les principaux facteurs affectant le bilan de masse d'un glacier, et par extension, les processus cumulatifs et ablatifs qui les facilitent sont également essentiels pour comprendre le bilan de masse d'un glacier.

Mouvement glaciaire

Le mouvement glaciaire est affecté par une multitude de facteurs. Nous devons d'abord comprendre la nature des glaciers thermiques, à base de froid et polythermiques, et la raison pour laquelle nous classons les glaciers de cette façon. Après cette classification, nous pouvons étudier la façon dont les différents types de glaciers se déplacent et pourquoi ils varient.

Le mouvement glaciaire est étroitement lié au bilan de masse glaciaire, qui est à son tour affecté par des processus cumulatifs et ablatifs. Ces trois concepts nous aident à comprendre la glaciation et l'importance de sa relation avec le climat mondial. Les mouvements glaciaires sont peut-être particulièrement importants car ils illustrent le mieux les changements climatiques ; les températures plus élevées sont corrélées à un recul accru des glaciers, tandis que les températures plus froides ont tendance à provoquer des avancées glaciaires significatives.

Accumulation et ablation

Ces deux processus déterminent directement le bilan de masse ainsi que le mouvement des glaciers, et à ce titre, ils doivent être étudiés en profondeur. Les processus cumulatifs se réfèrent à ceux qui provoquent une augmentation (ou une accumulation) de la masse au sein d'un système glaciaire. Il s'agit notamment des précipitations, de l'avalanche et du transport par le vent. À l'inverse, l'ablation désigne les processus qui éliminent la masse d'un système glaciaire. Il s'agit notamment de la sublimation, du vêlage et du ruissellement.

Quelles sont les principales boucles de rétroaction au sein d'un système glaciaire ?

Positive (mouvement)

La glace se déplace, ce qui crée un frottement entre la glace et la surface en dessous. Cela augmente la température entre les deux points de contact, et la pression augmente également. Cette combinaison augmente l'eau de fonte, ce qui réduit la friction entre les deux surfaces et provoque le mouvement.

Négatif

Comme la glace se déplace à une vitesse accrue en raison de sa fonte, sa masse diminue, ce qui entraîne une baisse de son énergie potentielle gravitationnelle (EPG). Comme le stock d'EPG est plus faible, moins d'énergie est convertie en énergie cinétique (EC), ce qui entraîne un ralentissement de la glace et une diminution de son mouvement.

Système de relief glaciaire et géographie

Le mouvement glaciaire entraîne d'autres processus, notamment l'érosion, l'entraînement, le transport et le dépôt, formant ainsi des reliefs glaciaires au sein de son propre système.

L'érosion

Les processus d'érosion glaciaire comprennent l'abrasion, l'arrachage, le broyage et le gel-dégel subaérien, qui sont tous des processus au cours desquels la glace ou l'eau de fonte enlèvent des matériaux, y compris des roches et de la terre. Il en résulte également des paysages d'érosion.

Abrasion

On parle d'abrasion lorsque la surface des roches est usée par les roches transportées par le glacier. Il en résulte souvent des rayures sur la surface des roches, appelées stries, et de la farine de roche, qui sont de petites particules de roche.

Déchaussage/excavation

Le plumage et l'extraction se produisent au bas des parois du glacier, lorsque des parties de roches gèlent sur la glace, se détachent et sont transportées par le glacier.

Écrasement

L'écrasement est le processus par lequel la pression du glacier et les fragments de la roche provoquent des fractures (appelées bavures) à la surface de la roche.

Gel et dégel subaériens

Il s'agit du processus par lequel l'eau de fonte pénètre dans les fissures des roches, gèle et se dilate, ce qui exerce une pression sur la roche. Ce processus répété finit par provoquer la rupture des roches.

Entraînement

On parle d'entraînement lorsque les débris sont incorporés à la base ou aux parois du glacier à partir de sources supraglaciaires, sous-glaciaires ou endglaciaires.

Sources supraglaciaires

Les sources supraglaciaires sont des sédiments qui ont été transportés sur le glacier, souvent tombés des pentes rocheuses en raison du gel-dégel et qui ont été emportés par le vent ou le vent sur le glacier. Il peut également s'agir de sédiments provenant de l'atmosphère (par exemple, des cendres volcaniques).

Sources sous-glaciaires

Les sources sous-glaciaires comprennent les sédiments provenant de la partie inférieure du glacier, tels que les matériaux gelés provenant du lit du glacier.

Sources englacées

Les sources englaciaires comprennent les sédiments incorporés dans le glacier.

Transport

En raison de l'entraînement glaciaire, les sédiments et les roches se déplacent en même temps que le glacier. Le transport sous-glaciaire est plus courant dans les nappes glaciaires, tandis que les matériaux supraglaciaires et englaciaires sont plus souvent transportés par les glaciers de vallée.

Dépôt

Lorsque la glace fond, les sédiments et les roches tombent sur le sol ou dans l'eau de fonte. Les matériaux peuvent également tomber du glacier en raison de l'érosion de la surface rocheuse environnante. Ce processus donne lieu à des formes de relief de dépôt.

Fig. 2 - Zone de dépôt glaciaire