Mots clés : iceberg, banquise, glace bleue, absorption préférentielle, Patagonie, Chili, Islande

Couleur et forme des icebergs (Islande et Patagonie)

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

11/05/2009

Résumé

Pourquoi les gros icebergs sont bleus.


Figure 1. Bord d'un iceberg d'une très belle couleur bleutée, érodé et sapé par la mer, lagune du Jökulsarlon, Islande

La partie émergée de cet iceberg mesure 3 à 4 m de hauteur.


Les icebergs sont des fragments d'un glacier détachés du front et flottant dans la mer (ou dans des lacs). Contrairement à la banquise qui est constituée d'eau de mer gelée, les icebergs sont des fragments de glaciers arrivant en mer ou en lac (voir par exemple, fig. 10 de Glaciers et icebergs au Groenalnd , iceberg en Terre Adélie et plate-forme de glace antarctique) et sont constitués d'eau douce. La banquise n'est jamais très épaisse (une dizaine de mètres au maximum), et seul 1 m émerge du fait des densités relatives glace/eau liquide. Issus du front d'un glacier, les icebergs peuvent avoir des dimensions colossales. La partie émergée de l'iceberg de l'image 1 ne mesure que 3 à 4 m de haut ; l'iceberg entier mesure donc environ 30 à 40 m d'épaisseur s'il flotte librement. La partie émergée de l'iceberg des images 5 et 6 mesure entre 10 et 15 mètres de hauteur, ce qui correspond à un iceberg de 100 à 150 m d'épaisseur.

L'été, plongé dans de l'eau de mer qui a une température légèrement supérieure à 0°C et qui est salée, l'iceberg fond. C'est au niveau de la zone de déferlement des vagues qu'il fond le plus, d'où, assez souvent, une morphologie assez caractéristique « en champignon ».

Les icebergs, quand ils sont constitués de glace « propre » ont une très belle couleur bleutée. Cette couleur est principalement due au propriété d'absorption différentielle de la molécule d'H2O, molécule qui absorbe davantage les longues longueurs d'onde (rouge) que les courtes (bleu). Éclairé par la lumière blanche du soleil, la lumière qui ressort de la glace, privée de ses radiations rouges, paraît donc bleue. Ce phénomène n'est pas sensible pour les icebergs de petite taille. Il ne le devient qu'à partir d'une taille critique (supérieure à 1 m).

Les images 1, 2, 3, 7 et 8 ont été prises au Jökulsarlon, en Islande. Le Jökulsarlon correspond à une lagune d'eau de mer partiellement séparée de l'océan par un cordon littoral (et morainique). Plusieurs bras du glacier Vatnajökull se jettent dans cette lagune. Les photos 4 à 6 viennent de la Laguna San Rafael au Chili (cf semaine prochaine)

Figure 2. Iceberg au bord érodé et sapé par la mer, lagune du Jökulsarlon, Islande

Même iceberg que l'image 1.

La partie émergée de cet iceberg mesure 3 à 4 m de hauteur.


Figure 3. Icebergs dans la lagune du Jökulsarlon, Islande

L'iceberg des images 1 et 2 est reconnaissable parmi les autres..

Cette photo a été prise du sommet d'une colline morainique. Au fond, on voit bien deux des bras du Vatnajökull (le plus grand glacier islandais) qui se jettent dans le Jökulsarlon.


Figure 4. Accumulation de mini-icebergs sur la Laguna San Rafael, Chili

Ces icebergs de taille infra-métrique ne présentent pas cette splendide couleur bleutée.


Figure 5. Vue générale d'un gros iceberg sur la Laguna San Rafael, Chili

Hauteur émergée = 10 à 15 m ; épaisseur totale = 100 à 150 m.

De grande taille, cet iceberg présente une couleur bleutée d'aspect irréel, indescriptible, encore plus belle en vrai qu'en photo.


Figure 6. Un gros iceberg sur la Laguna San Rafael, Chili

Hauteur émergée = 10 à 15 m ; épaisseur totale = 100 à 150 m.

De grande taille, cet iceberg présente une couleur bleutée d'aspect irréel, indescriptible, encore plus belle en vrai qu'en photo.

Si la lumière traversait l'iceberg en ligne droite, et si la glace de l'iceberg était transparente, toute la partie gauche de l'iceberg situé à l'avant d'une montagne particulièrement sombre devrait paraître lui aussi très sombre. Il n'en est rien. L'iceberg est constitué de glace polycristalline (taille des cristaux < 1 cm) et contient de nombreuses micro-bulles d'air. La lumière, qui vient principalement du ciel, ne se propage pas en ligne droite ; elle est réfléchie/diffusée par les interfaces des cristaux et les micro-bulles, et cette lumière ressort par toute la surface de l'iceberg. C'est parce qu'elle fait ce long trajet au long duquel les différentes longueurs d'ondes réagisssent différemment (absorption préférentielle du "rouge") que la lumière qui ressort est bleutée.


Les icebergs servent souvent de support à la vie animale, que ce soient des ours polaires, des phoques, des oiseaux...

Figure 7. Oiseaux de mer sur un iceberg du Jökulsarlon, Islande


Figure 8. Phoque sur un iceberg du Jökulsarlon, Islande


Mots clés : iceberg, banquise, glace bleue, absorption préférentielle, Patagonie, Chili, Islande