Glaciations quaternaires. (partie 3)

Action géomorphologique

Extension des glaciers

Au cours des périodes glaciaires récentes, l’inlandsis et les névés se sont considérablement étendus, jusqu’à recouvrir à peu près 32 % des terres émergées du globe, surtout dans l’hémisphère Nord : ce fut une grande partie de l’Europe, de l’Asie et de l’Amérique du Nord. Actuellement, seules 10 % des terres émergées sont encore couvertes de glaciers.

Les traces des glaciers, dues à l'érosion glaciaire, sont encore manifestes, que ce soit des sites de grandes dimensions (par ex. le Plateau des lacs mecklembourgeois, les vallées glaciaires du Brandebourg) ou de dimensions modestes ayant étonnamment bien résisté aux formes d'érosion ultérieures (par ex. moraines, épaulements, roches moutonnées). Ainsi, on trouve par exemple dans les Alpes maritimes des sites témoins glaciaires pouvant être datés des OIS 16 et 12.

Au cours des glaciations du Quaternaire, l'étendue de l’inlandsis de l’Antarctique a été beaucoup plus stable que celle de l'Arctique. On suppose d'une part que le gel des terres et des plates-formes continentales en pente douce de l’hémisphère nord a été plus intense que dans l'océan Antarctique. D'autre part, le continent Antarctique étant déjà gelé en profondeur, la calotte glaciaire ne peut s'étendre en surface que très peu. On relie l'extension actuelle du glacier à la baisse du niveau de la mer.

Tout au long du présent interglaciaire (Holocène), la calotte glaciaire a beaucoup régressé. Après une ultime avancée lors de la phase glaciale vers la fin du Dryas récent, le recul a été rapide au début de l'Holocène, avec la disparition de plusieurs glaciers, notamment en Islande et dans la péninsule scandinave. Cela vaut pour l'apogée de l'interglaciaire (Holocène), il y a un peu plus de 7000 ans. À cette époque, les glaciers des Alpes étaient bien plus petits qu'ils ne le furent au début du xxe siècle. Si plusieurs chercheurs admettent que les glaciers des Alpes ou de Scandinavie sont des vestiges de la dernière glaciation, d'autres estiment qu'ils ne sont apparus qu'au cours des derniers 6000 ans, plusieurs d'entre eux n'ayant atteint leur extension maximale qu'il y a quelques siècles.


Niveau des océans
La formation des calottes glaciaires continentales a fixé d'énormes quantités d'eau. Au plus fort de la dernière glaciation, le niveau de la mer était plus bas de 120 à 130 m. Cela s'est accompagné de l'émergence de plusieurs péninsules. Des mers fermées et des mers intérieures telles la mer du Nord se sont trouvées pratiquement asséchées. L'émergence du détroit de Béring, qui a relié le Nord-est asiatique à l'Amérique du Nord, s'est avérée d'une importance décisive pour l'évolution du vivant : il a permis les échanges faunistiques et floristiques entre les deux mondes ainsi que le premier peuplement de l'Amérique (selon la théorie reçue au xxe siècle).


Érosion des cours d'eau
Ces glaciations entraînent une reprise d'érosion des cours d'eau due à la baisse du niveau de base qui a pour effet de déstabiliser leur profil d'équilibre et d'engendrer un surcreusement des formations géologiques. En fonction de cette érosion, tous les cours d'eau font apparaître à l'affleurement des formations géologiques de plus en plus profondes (et donc anciennes) depuis l'amont vers l'aval. Lors de la remontée de la mer après chaque phase de glaciation, « l'érosion s'estompe et la sédimentation l'emporte. Se dépose alors en fond de vallée une succession d'alluvions (anciennes à récentes) formant des terrasses fluviatiles lors des reprises d'érosion. Au sein de ces dépôts alluvionnaires alternent des niveaux plus ou moins tourbeux de graviers, sables et/ou argiles en fonction de la dynamique de transport, la sédimentation devient de plus en plus fine au fur et à mesure que la vitesse d'écoulement diminue ».


Climat et atmosphère
Au cours des glaciations, par suite de la baisse des températures, les précipitations ont été globalement bien inférieures à ce qu'elles étaient au cours des périodes chaudes ; mais en réalité ce bilan masque des contrastes régionaux très importants. Alors que les latitudes polaires et moyennes ont connu un climat plutôt sec, les zones tropicales pouvaient connaître par endroits un climat humide. Les déserts tropicaux étaient arides, et les terres tropicales humides étaient de faible étendue. Mais la quantité d'eau mobilisable en pluie sous les hautes et moyennes latitudes était plus importante au cours des périodes glaciales qu'aujourd'hui, car la baisse des températures et la réduction de couverture végétale diminuaient d'autant l'absorption d'eau.

Le dernier maximum glaciaire (LGM) est survenu il y a 21 000 ans. La température moyenne globale était inférieure d'environ 5 à 6 K par rapport à aujourd'hui. On sait par le gaz fixé dans la glace polaire que la concentration atmosphérique en CO2 (dioxyde de carbone) pendant les 800 000 ans avant l'an 1750 a varié entre 180 ppm en périodes froides (glaciations) et 300 ppm en périodes chaudes (interglaciaires) ; depuis l'an 1750 cette concentration a augmenté de 40 % comparé aux teneurs d'avant la Révolution industrielle (278 ppm de CO2 avant la Révolution industrielle et 390,5 ppm en 2011) — et de 150 % en méthane, autre gaz à fort effet de serre (722 ppb de CH4 en 1750 et 1803 ppb en 2011).

Dans les derniers stades de chaque glaciation, la température du globe s'est accrue par suite de l'augmentation naturelle du rayonnement solaire, puis en réaction à ce réchauffement initial, l'atmosphère s'est chargée en gaz CO2 et en méthane. Cette concentration prend quelques siècles. Le phénomène est réversible, c'est-à-dire que chaque glaciation s'accompagne d'une baisse de la teneur en gaz à effet de serre. La montée en température dicte pratiquement le taux de concentration en gaz à effet de serre : les courbes de variation des teneurs en CO2 et en méthane atmosphériques sont pratiquement parallèles à la courbe de température au cours de ce processus. Cette correspondance des variations chronologiques est univoque et ne présente ni discontinuité, ni rebroussement, de sorte que pour cette période géologique, l'interaction Soleil-température au sol de la Terre paraît jouer un rôle prépondérant.

Une théorie différente suggérait que la libération des gaz à effet de serre conduirait par un processus de contre-réaction à un ralentissement du réchauffement suivi d'une nouvelle phase de libération gaz à effet de serre, jusqu'à ce qu’un état stationnaire soit finalement atteint, et le climat aussi bien que la concentration en gaz à effet de serre serait demeurés relativement stable au cours des interglaciaires. Ce mécanisme de réchauffement naturel aurait alors pu expliquer le réchauffement climatique actuel, car l'augmentation de la teneur de l'atmosphère en gaz à effet de serre, aujourd'hui liée à l’activité anthropique, est réputée relancer une élévation de la température globale.

Toutefois, cette théorie est fragilisée par les observations convergentes montrant que l'élévation de la teneur de l'atmosphère en dioxyde de carbone suit, parfois de plusieurs centaines voire milliers d'années, l'élévation de température. Ceci est dû au processus de dégazage des océans, sous l'effet de la température, qui pourrait certes alimenter des boucles de rétroactions positives mais les études sur ce dernier point sont insuffisantes pour le moment.

Selon plusieurs chercheurs enfin, le rayonnement solaire ne jouerait qu'un rôle subalterne dans la phase de réchauffement actuelle.


Faune et flore


Les variations climatiques du Cénozoïque ont marqué de façon décisive l’évolution du vivant. Les alternances de refroidissement et de réchauffement ont cantonné les espèces vivantes à des habitats spécifiques. D'innombrables espèces végétales et animales ont dû abandonner leur territoire ou se sont éteintes.

De nombreuses espèces caractéristiques de cette période, en particulier de la Mégafaune, sont aujourd'hui éteintes comme le mammouth, le mastodonte, le saïga, le tigre à dents de sabre, le lion des cavernes, l’ours des cavernes etc., sans compter Homo heidelbergensis, ancêtre de l’Homme de Neandertal. Après de nombreuses controverses sur l'origine prétendument climatique de ces extinctions, il est aujourd'hui avéré que l'homme, par la chasse, a eu un impact décisif si ce n'est exclusif sur leur extinction entre −50 000 et −10 000.


Prospective
Depuis environ 20 000 ans (depuis le dernier maximum glaciaire) la tendance est au réchauffement (qui a fait monter la mer de 130 mètres). Cette tendance s'est atténuée il y a environ 6 000 ans (néolithique). Depuis, le niveau marin et la température sont plutôt stable. L'interglaciaire actuel (dit Optimum climatique de l'Holocène) a été assez stable et chaud par rapport au précédent interglaciaire qui a, lui, été interrompu par de nombreuses périodes de froid (qui ont duré des siècles). Si la période précédente était plus typique que l'actuelle, le climat stable qui a permis la Révolution néolithique et agricole et par extension la civilisation humaine, n'a peut-être été possible qu'en raison d'une période très inhabituelle de température stable.

Si l'on se fie aux modèles orbitaux, la tendance au refroidissement initiée il y a environ 6 000 ans devrait se poursuivre encore durant 23 000 ans.

Cependant de légers changements dans les paramètres orbitaux de la Terre peuvent indiquer que, même sans aucune contribution humaine, il n'y aura pas d'autre période glaciaire avant environ 50 000 ans.

Il est aussi possible que la tendance actuelle au refroidissement soit interrompue par un interstade (une période plus chaude) dans environ 60 000 ans, le prochain maximum glaciaire n'étant atteint que dans environ 100 000 ans.

Sur la base d'estimations passées pour des interglaciaires qui ont été d'environ 10 000 ans, dans les années 1970, on craignait que la prochaine période glaciaire ne soit imminente. Cependant, de légers changements dans l'excentricité orbitale de la Terre autour du Soleil suggèrent un interglaciaire prolongé d'environ 50 000 ans.

De plus, les impacts directs et indirects des activités humaines sont maintenant considérés comme pouvant allonger ce qui serait déjà une période chaude inhabituellement longue. Modéliser la temporalité du prochain maximum glaciaire dépend en effet de manière cruciale de la quantité de gaz à effet de serre (CO2 et méthane surtout) dans l'atmosphère. Des modèles basés sur une augmentation du niveau de CO2 atmosphérique atteignant 750 parties par million (ppm) ont estimé que la période interglaciaire actuelle durerait encore 50 000 ans.

D'autres études publiées en 2007 et 2016 ont conclu que la quantité de gaz piégeant la chaleur dans les océans et l'atmosphère de la Terre sera telle qu'elle empêchera la prochaine période glaciaire (âge glaciaire), qui autrement aurait commencé dans environ 50 000 ans, et probablement plus de cycles glaciaires.

Les hypothèses citées ci-dessus concernent la température terrestre moyenne, mais des changements tels que l'arrêt de la circulation thermohaline pourrait conduire à des répartitions des températures locales très différentes de ce que nous connaissons aujourd'hui.


Source : Wikimonde.com