Les glaciations des alpes

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Une glaciation est une période de l’histoire géologique de la Terre durant laquelle les glaces ont recouvert une part importante de la surface du Globe.

Ces périodes glaciaires correspondent à des périodes de température moyenne basse et de fortes précipitations. Dans le même temps, les calottes glaciaires sur les zones émergées pouvant être importantes en surface et en épaisseur, le niveau des océans baisse.

Les variations des paramètres de l’orbite terrestre associées (travaux de Milutin Milankovitch) à celles de l’émission du soleil et probablement à celles de l’effet de serre sont déterminantes dans la succession de ces périodes glaciaires. La période actuelle est approximativement au milieu d’une période interglaciaire et correspond plus ou moins à un minimum glaciaire

On connaît des périodes glaciaires au pré cambrien comme l’huronien (2,4 à 2,1 Mda) ou le cryogénien (950 à 570 Ma) ; au paléozoïque comme les glaciations de l’ordovicien supérieur, de la fin du silurien et du permo carbonifère et au cénozoïque. Au cryogénien, la période de glaciation Varanger fut particulièrement importante, elle se serait étendue jusqu’à l’Equateur. Il existe aussi une théorie selon laquelle il y aurait eu une époque où la terre était une boule de neige.

Les Glaciations du cénozoïque dans les Alpes.

Les ères glaciaires dans les Alpes portent le nom du Danube (Donau) et de ses affluents pris dans l’ordre alphabétique (B pour la plus ancienne, W pour la plus récente). Ces glaciations et les noms associés ne correspondent qu’aux Alpes, par exemple le Würm est plus ou moins synchrone d'autres glaciations de l'hémisphère nord, comme le Wisconsinien en Amérique du Nord, du Weichselien en Europe du Nord et du Devensien dans les Îles Britanniques mais ce n’est pas toujours le cas et les étendues connues peuvent être très différentes. Les dates données pour les glaciations antérieures au Würm sont indicatives, elles varient beaucoup d’un auteur à l’autre.


Plus récemment, l'hémisphère nord a connu un refroidissement notable des températures de 1600 à 1850. Cette période est appelée le Petit Age de Glace. Cette période fut marquée par une série d'hivers particulièrement rigoureux dont des traces existent dans les Alpes, ces épisodes ont été accompagnés de disettes et de famines.

Il n’y a jamais eu d’islandis dans les Alpes comme actuellement sur le Groenland, les sommets ne portent pas de traces des glaciations, ils ont toujours été au-dessus du niveau maximum de la glace qui formait d’énormes glaciers dans les vallées tels que les glaciers du Rhône, de l’Isère, de la Romanche.

Lors de l’avancée du glacier, l’érosion supprime toute trace des glaciers précédents. Il ne reste donc que les traces des avancées maximales des glaciers ainsi que les moraines des étapes de reculs qui n’ont pas été effacées par un retour ultérieur. Dans les Alpes ont retrouve surtout les traces des glaciations du Riss qui est la plus importante et du Würm qui a été un peu moins importante et qui est la plus récente.

Les 2 plus gros glaciers de notre région sont le glacier du Rhône et de l’Isère. La glace de ce dernier atteignait St Nizier et des forages faits dans la plaine du Grésivaudan révèlent un surcreusement allant à 300m sous le niveau de la mer (altitude de la moraine de fond). Le glacier du Würm a recreusé le lit de celui du Riss. L’épaisseur de glace au niveau de Grenoble était de l’ordre de 1500m, après le retrait du glacier un grand lac s’est formé qui a été comblé par 500m de sédiments ; ceci exprime pourquoi Grenoble est une ville plane.

Dans de nombreux sites alpins, il existe d’énormes blocs erratiques véhiculés par les glaciers. Les toponymes de ces lieux évoquent des pierres qui volent ou des oiseaux : " Pierre Osselle " ou dans l’Oisans les Clavants ou les Perrons

Actuellement en Islande certains glaciers avancent malgré le réchauffement climatique lié à l’effet de serre ; en réalité ce réchauffement a provoqué une fonte importante du glacier qui a perdu en épaisseur ce qui diminue les frottements et permet un meilleur écoulement de la glace.

A l’avant du glacier (front) il y a équilibre entre avancée du glacier et fonte de la neige, les pierres et blocs véhiculés par la glace viennent alimenter la moraine frontale. Le même processus assure l’alimentation des moraines latérales. Tant qu’une moraine est alimentée, elle est plus basse que le glacier : exemple du glacier de Bonnepierre dont la moraine est fossile en bas de la vallée et très haute par rapport au glacier et est toujours alimentée en partie haute vers le col des Ecrins où elle disparaît sous le glacier.

L’eau ruisselle sur le glacier dans des bédières, l’eau s’enfonce dans la glace dans des moulins et ressort à l’avant du glacier dans le torrent émissaire. Devant le glacier lorsqu’il y a recul, il se forme une terrasse fluvio glaciaire.

Normalement, les moraines sont dissymétriques avec une pente raide coté montagne et une pente très abrupt coté glacier. Lorsque le retrait du glacier est très lent, celui ci poursuit l’alimentation de la moraine en formant une banquette de retrait.

Dans le cas du glacier des Quirlies il y a eu la formation d’un lac et d’une terrasse de dépôts lacustres. Sur les cartes géologiques, on trouve les annotations de terrasses F (fluviatile), FG (fluvio glaciaire), G (glaciaire), GL (glacio lacustre).

Les moraines frontales que l’on trouve aujourd’hui sont les plus avancées d’un épisode d’avancée de la langue glaciaire. La plus avancée est aussi plus ancienne que celles qui le sont moins. De même, la moraine latérale la plus ancienne est la plus élevée mais il est parfois difficile de savoir si on est en présence d’une moraine frontale ou latérale.

Etendue des glaciers.

La glaciation du Riss est la plus importante des Alpes, les moraines sont très éloignées des montagnes et en général elles n’ont pas été effacées par celles du Würm. Par exemple on retrouve des moraines du Riss prés de Beaurepaire (Beaufort et Paraman), Saint Marcellin.

Carte donnant l’étendue des glaces autour de la Chartreuse

Les Chambarans sont une butte témoin avec localement un plaquage morainique. Les moraines du Riss sont plus éloignées que celles du Würm, la datation se fait grâce aux débris végétaux que l’on retrouve dans ces moraines.

Les restes de moraine de la Croix Rousses représentent l’avancée maximale au Riss du glacier du Rhône, le lac de Charavines est associé à ce glacier. La langue glaciaire de Voiron venait de Moirans.

Extension des glaciers au quaternaire

Au Würm, l’islandis recouvrait le N de l’Europe, les glaciers occupent les vallées des chaînes de montagnes : Alpes, Pyrénées et partiellement le Massif Central.. Cette extension correspond aux modelages et aux moraines laissées par les glaciers. Au-delà, c’est la zone péri glaciaire et dans ces zones ou retrouve des lœss apportés par les vents qui ont balayé ces glaciers et entraîné sur de longues distances des grains argileux morainiques. Ce lœss recouvre le nord de la France ainsi que l’espace libre entre l’islandis et les Alpes.

A cette période le niveau de la mer a baissé de 100 à 150m par rapport à aujourd’hui , la Manche était asséchée et les Grands bretons étaient continentaux.

Extension au Quaternaire des glaciers dans le nord de l’Europe.

Le Riss a été la glaciation la plus étendue et elle a effacé de nombreuses traces des glaciations précédentes. Il est à noter dans les Alpes centrales et orientales, l’extension des glaciers au Würm et au Riss est similaire.

Causes des glaciations.

En introduction, les différentes causes dont la coïncidence est à l’origine des glaciations sont évoquées. Des études ont relevé le lien entre la tectonique : dérive vers les hautes latitudes des plaques ou l’orogenèse et les glaciations. En effet, des glaciations suivent des périodes d’orogenèse importantes et ces glaciations ne concernent pas que la zone d’orogenèse. Le lien, qui a été confirmé par des modélisations est le piégeage du gaz carbonique de l’atmosphère par la formation de carbonate de calcium suite à tout le calcium arraché aux montagnes par l’érosion et entraîné jusqu’aux océans.

Il n’a pas été retrouvé de traces de glaciations très anciennes (au-delà de 2Mda) ce qui est probablement dû à une atmosphère riche en CO2 ce qui provoquait un effet de serre important.

Morphologies glaciaires et périglaciaires.

La morphologie glaciaire recense tout ce qui est moraines, roches moutonnées et striées ou cannelées. Les moraines de fond sont les plus délicates à reconnaître et dans certaines zones comme les lacs de Laffrey il y a eu un phénomène d’épaississement de cette moraine de fond (drumlin). Les vallées en U ou en Auge n’ont pas toujours été creusées par des glaciers.

Dans la morphologie périglaciaire on retrouve les terrasses fluvio glaciaires et les dépôts de lœss.(pisé du N Isère) ou la briqueterie d’Eybens (zone lacustre correspondant à une phase de retrait glaciaire.

Les traces des glaciations dans la zone de Rives sont intéressantes car on retrouve les traces des chenaux latéraux d’évacuation des eaux de fonte avec en partie basse la zone lacustre associée au lac de Grenoble.