Image de la semaine | 22/09/2008

Confluence, fluage, écoulement ductile des glaciers et libération d'icebergs au niveau de la côte orientale du Groenland

22/09/2008

Auteur(s) / Autrice(s) :

Pierre Thomas
Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS de Lyon

Publié par :

Olivier Dequincey
ENS de Lyon / DGESCO

Résumé

Les glaciers de la calotte groenlandaise : figures d'écoulement et moraines.

**Figure 1.** Confluence, fluage et écoulement ductile de glaciers se jetant dans un fjord encore gelé de la côte orientale du Groenland. — ouvrir l’image en grand
Source - © 2007 — Pierre Thomas

Les moraines latérales, qui deviennent moraines médianes après une confluence, matérialisent très bien cet écoulement ductile.
Vue aérienne prise en juin 2007 de 10 000 m d'altitude.

Les glaciers résultent de l'accumulation (en général en altitude) de la neige hivernale quand la masse des précipitations neigeuses d'hiver est supérieure à la masse de la fonte estivale. La neige qui n'a pas fondu s'accumule d'année en année, se compacte et devient de la glace sous l'effet de la pression. Cette glace migre alors vers les basses altitudes sous forme de glaciers. Trois mécanismes principaux participent à ce mouvement. (1) Un glissement en masse de la glace sur son substratum. Ce mécanisme est difficile à illustrer par des images. (2) Un mouvement par fluage et déformation ductile de la glace. (3) Une rupture, fragmentation et chute de blocs, que ce soit dans le cours du glacier ou à sa terminaison, avec libération d'icebergs si le glacier se termine dans la mer. Cette semaine, nous vous montrons des photos aériennes du Groenland illustrant ce deuxième mécanisme de fluage et de déformation ductile, ainsi que la formation d'icebergs au front d'un glacier se jetant dans la mer.

**Figure 2.** Champ plus élargi que l'image 1 montrant la confluence, le fluage et l'écoulement ductile de glaciers, côte orientale du Groenland — ouvrir l’image en grand
Source - © 2007 — Pierre Thomas

On voit que ces glaciers se jettent dans un fjord encore presque totalement recouvert par la banquise. Pris dans cette banquise dont l'épaisseur est trop faible pour être visualisée depuis cette altitude, on voit d'énormes icebergs beaucoup plus épais, issus des glaciers voisins.
Vue aérienne prise en juin 2007 de 10 000 m d'altitude.

**Figure 3.** Détail de la confluence, du fluage et de l'écoulement ductile de glaciers, côte orientale du Groenland — ouvrir l’image en grand
Source - © 2007 — Pierre Thomas

L'écoulement est bien visualisé par les moraines latérales devenant médianes.
Vue aérienne prise en juin 2007 de 10 000 m d'altitude.

Les images 1 à 3 montrent la confluence de deux glaciers. On voit très bien que le glacier de la droite de l'image est déjà un glacier multiple. Trois belles moraines médianes montrent que ce glacier résulte de la confluence de 4 glaciers élémentaires. Lors de sa rencontre avec le glacier de gauche, le glacier de droite (et ses 3 moraines) voit sa largeur considérablement diminuer et ses moraines médianes se resserrer fortement. Une belle manifestation du fluage et du comportement ductile de la glace !

Comment se fait se changement de géométrie ?

En régime stationnaire, le débit de glace du glacier de droite doit être constant sur une portion de trajet s'il n'y a ni apport (par un nouveau glacier) ni départ (par fonte) de glace. Le débit (en m³/jour) doit donc être identique entre les points A2 et A3, B2 et B3, C2 et C3 de la figure 4. Puisque la largeur de l'écoulement issu du glacier de droite est réduit d'un facteur 4 après le confluent, s'est que l'épaisseur de sa glace a été multipliée par 4, ou que sa vitesse a été multiplié par 4, ou toutes autres combinaisons des 2 facteurs (épaisseur et vitesse multipliées chacune par 2 par exemple).

**Figure 4.** Position des coupes théoriques illustrées figures 5 et 6 — ouvrir l’image en grand
Source - © 2007 — Pierre Thomas

**Figure 5.** Coupes théoriques pour 2 glaciers de largeurs et de vitesses « v » identiques mais d'épaisseurs différentes — ouvrir l’image en grand
Source - © 2007 — Pierre Thomas

Série de 3 coupes : en amont du confluent (en haut), au niveau du confluent (au milieu), après le confluent (en bas).
Le substratum rocheux est représenté en brun ; la glace des 2 glaciers est représentée par 2 nuances de bleu différentes. Les moraines latérales puis médianes sont représentées par des petits rectangles verts. Quand 2 glaciers d'épaisseurs différentes se rencontrent, leur surface est à la même altitude, et c'est la base du glacier mince qui est « suspendue » au-dessus de la base du glacier épais. Quelques centaines de mètres après la confluence, le niveau de base de la glace issue du glacier de droite a rejoint le niveau de base du glacier de gauche. Le débit de glace transportée par le glacier de droite étant constant, l'aval du glacier de droite « a besoin » d'une largeur 2 fois moindre qu'avant la confluence.

**Figure 6.** Coupes théoriques pour 2 glaciers de largeurs identiques mais d'épaisseurs et de vitesses différentes — ouvrir l’image en grand
Source - © 2007 — Pierre Thomas

Série de 3 coupes : en amont du confluent (en haut), au niveau du confluent (au milieu), après le confluent (en bas).
Le substratum rocheux est représenté en brun ; la glace des 2 glaciers est représentée par 2 nuances de bleu différentes. Les moraines latérales puis médianes sont représentées par des petits rectangles verts. Quelques centaines de mètres après la confluence, le niveau de base du glacier de droite a rejoint celui du glacier de gauche, et le glacier de gauche, qui a un gros débit, communique sa vitesse à la glace issue du glacier de droite. Si la vitesse et l'épaisseur du glacier de droite sont 2 fois plus faibles que l'épaisseur et la vitesse du glacier de gauche, alors la partie aval du glacier de droite « aura besoin » d'une largeur 4 fois moindre qu'avant la confluence. C'est ce qu'on observe sur les photos 1 à 3.

Les photos 7, puis 8 et 9 montrent deux autres exemples de ce phénomène de fluage associé à la confluence de deux ou plusieurs glaciers. La photo 10 montre un détail du front du glacier des images 8 et 9, avec un iceberg qui s'en détache.