Banquises et icebergs
Publié le 30/12/2018
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DES GLACES QUI FLOTTENT
Les régions proches des cercles polaires nord et sud sont le domaine du froid et de la glace - les rayons du soleil atteignant le sol sous un angle très faible, leur pouvoir calorifique est diminué. Une grande partie de ces régions est recouverte de glace, saisonnière ou permanente, qui est présente sous deux formes : terrestre ou marine. On y trouve, d'une part, d'épais glaciers continentaux formés par l'accumulation des précipitations neigeuses - les inlandsis -, qui recouvrent l’Antarctique ou les continents entourant l'océan Arctique, et, d'autre part, des glaces flottantes - la banquise et les icebergs -, nettement moins épaisses, mais qui s'étendent sur d'immenses surfaces.
LA BANQUISE
De l'eau de me» celée
• On appelle « banquise » la glace issue du gel de l'eau de mer, quelle que soit sa forme ou sa disposition.
• Le gel de la surface de la mer produit une couche de glace peu importante. L’épaisseur moyenne de la banquise est de 3 m ; elle atteint 6 m au nord du Groenland. Cette épaisseur augmente en hiver et diminue en été.
• D'origine marine, la glace de la banquise est salée. Toutefois,
sa salinité est plus ou moins élevée selon les conditions de sa formation. Plus la glaciation de l'eau de mer est rapide, plus la banquise ainsi formée est salée, car le sel se sépare progressivement de l'eau au cours du phénomène de congélation.
La formation de la glace
• Le gel de la mer suppose un froid ambiant rigoureux et persistant.
• La quantité de sels dissous dans l'eau influence la formation de
la glace. Celle-ci se produit d'abord dans les eaux de plus faible salinité. En raison des sels qu'elle contient, l'eau de mer gèle à une température inférieure (-2 °C) à celle de l'eau douce (0 °C).
• Les mers polaires se caractérisent par leur basse température, tant en surface (-1,5 °C) qu'en profondeur (-0,8 °C). Les variations thermiques saisonnières sont très faibles.
• La glace commence à se former là où l'épaisseur est la plus faible, à la surface, près des rivages, dans les fonds de baie et là où l'agitation de l'eau est réduite. Au-delà d'une profondeur de 3 m, la température de l'air cesse d'agir sur l'eau de mer, qui, dès lors, ne gèle plus.
• Lorsque la température de l'air est très basse, une couche de glace mince se forme rapidement - de 8 à 10 cm durant les 24 premières heures,
rendant dès lors impossible le passage des navires, hormis les brise-glace. • La mer gèle en trois phases.
- Des cristaux de glace de 1 à 2 cm se constituent dans l'eau : ils sont formés de glace pure exempte
de sel. On nomme « frasil » cet état de la glace. La couleur de la mer se modifie, la réfraction de la lumière sur les faces des cristaux lui donnant une teinte blanchâtre. Sa viscosité change également : la quantité d'écume augmente et la mer prend une consistance d'huile. La taille des cristaux continuant de croître, le frasil forme bientôt une « gadoue » opaque.
- Des « crêpes » de glace de forme circulaire s'accumulent en surface. Elles mesurent 30 cm à 3 m de diamètre et jusqu'à 10 cm d’épaisseur.
La fonte des glaces
• Le dernier stade du cycle de la glace de mer est la fonte. Celle-ci est le résultat de divers phénomènes naturels.
• Au printemps, quand la température augmente, la banquise se morcelle. Des plaques de glace se détachent
et partent à la dérive, formant les floes.
• Peu à peu, les plaques s'écartent pour laisser apparaître des fissures (moins de 1 m de large) puis
des fractures, dont les plus grandes mesurent plusieurs kilomètres de long et plusieurs centaines de mètres de large.
• En se rejoignant, ces fractures finissent par former des chenaux
ou des lacs d'eau libre - les polYnies.
• Pendant l'été, période durant laquelle la température se stabilise entre -5 °C
et 5 °C, la glace achève de fondre. Les champs de glace se réduisent alors à des plaques de quelques mètres carrés.
• La chaleur requise pour que la glace fonde provient de deux sources principales : l’absorption du rayonnement solaire par l'eau de mer entraîne une élévation de température de la surface ; la chaleur de l'air,
«
•
Dans l'hémisphère Sud, la banquise
entoure le continent antarctique.
En hiver, son emprise s'étend beaucoup
plus qu'en Arctique, jusqu'à 2 000 km
des côtes du continent austral, à 55 o
de latitude sud.
Cette différence entre
l'Arctique et l'Antarctique s'explique,
d'une part, en raison du froid, qui est
plus intense dans le sud ; d'autre part,
en raison de l'aire d'expansion
potentielle des glaces, plus vaste
dans l'océan Antarctique que dans
l'océan Arctique.
En effet, ce dernier
est entouré de terres : Eurasie,
Amérique du Nord et Groenland.
• De la fin de l'été à la fin de l'hiver,
le surface de la banquise australe
passe de 4 à 20 millions de km'.
BANQUISE FIXE ET BANQUISE MOBILE
• La banquise peut être fixe, comme
la banquise permanente qui recouvre
l'océan Arctique ou la banquise côtière,
qui n'est présente que sur les côtes
des régions arctiques.
• La banquise côtière est accolée,
voire rattachée à la côte.
Elle forme
sur la mer une croûte de glace mince
et le plus souvent lisse.
Sa largeur
s'étend de quelques mètres à plusieurs
centaines de kilomètres, selon la saison
et la hauteur des fonds.
Elle fond
entièrement en été et se reforme
chaque année.
Cette couverture
de glace est sensible aux vents.
li lui arrive de se fragmenter
pour former le pack.
• Le pack est une banquise mobile,
dont l'épaisseur moyenne atteint
1,50 m.
Il dérive au gré des vents et
des courants : dans le sens des aiguilles
d'une montre dans le bassin arctique
et près des côtes de l'Antarctique ;
dans le sens contraire au large
du continent austral.
• Le pack ne constitue pas un ensemble
de glaces continu.
Il est formé, on l'a
vu, par la cimentation des « crêpes »,
mais sutout par l'agrégation des
plaques détachées de la banquise
permanente, de la banquise côtière
ou des plates-formes glaciaires.
• Le mouvement de ces différentes
plaques les unes contre les autres
donne du relief au pack en formant
des crêtes, les hummocks, qui peuvent
avoir plusieurs mètres de hauteur.
Les bummocks, saillies de la face
inférieure de la glace, constituent
l'inverse des hummocks.
LA DhiVE DES 'LACES
• La principale force qui met la glace
en mouvement est le vent.
• Les courants marins entraînent
également les glaces flottantes.
• La vitesse des courants diminue
avec la profondeur.
Plus la glace
flottante présente un fort tirant
d'eau, moins le courant agit sur elle.
Cela explique que les icebergs
se déplacent plus lentement que
les packs de glace qui les entourent.
• La force de dérivation qui s'exerce
sur les corps soumis à la rotation de
la Terre (force de Coriolis) influe
aussi sur le déplacement des glaces :
elle les dévie vers l'est dans
l'hémisphère Nord et vers l'ouest
dans l'hémisphère Sud.
LA FONTE DES 'LACES
• Le dernier stade du cycle de la glace
de mer est la fonte.
Celle-ci est le
résultat de divers phénomènes naturels.
• Au printemps, quand la température
augmente, la banquise se morcelle.
Des plaques de glace se détachent
et partent à la dérive, formant les floes.
• Peu à peu, les plaques s'écartent
pour laisser apparaître des fissures
(moins de 1 m de large) puis
des fractures, dont les plus grandes
mesurent plusieurs kilomètres de long
et plusieurs centaines de mètres
de large.
• En se rejoignant, ces fractures
finissent par former des chenaux
ou des lacs d'eau libre -les polynies.
Les champs
de glace
se réduisent
alors à
des plaques
de quelques
mètres carrés.
• La chaleur requise pour que la glace
fonde provient de deux sources
principales : l'absorption du
rayonnement solaire par l'eau de mer
entraîne une élévation de température
de la surface ; la chaleur de l'air,
de l'eau ou de la terre en contact
avec la glace provoque une élévation
de température par un phénomène
de conduction.
• Le mot iceberg provient du hollandais
ijsberg, qui signifie « colline de glace ».
• Les icebergs sont constitués d'eau
douce.
Ils sont issus de l'effondrement
des langues des grands glaciers côtiers
et des plates-formes de glace
continentales.
Ce sont des masses
très importantes, de forme variable.
• Les icebergs flottent car la densité
de la glace (environ 900 kg/m')
est inférieure à celle de l'eau de mer
(environ 1 025 kg/m').
LA TAILLE DES ICEBER'S
• Les icebergs émergent d'au moins
1 m au-dessus du niveau de la mer.
Seule
une petite partie de leur masse
totale -entre un neuvième et un
cinquième selon les cas- reste émergée.
Une telle variation dépend des
caractéristiques des glaciers, les plus
récents renfermant une quantité d'air
nettement supérieure à celle des anciens
qui, par conséquent, sont plus lourds.
• Contrairement aux floes, plaques
dérivantes plates et peu épaisses,
les icebergs peuvent atteindre des
dimensions considérables : plus de
400 millions de tonnes, plus de 150 m
de hauteur au-dessus du niveau de
la mer et des centaines de mètres de
profondeur sous l'eau pour les plus gros.
• Le plus gros iceberg observé, détaché
de la banquise de Filchner en 1956,
mesurait 31 000 km'.
En 1986, un iceberg
de 13 000 km', également issu de
l'Antarctique, a emporté avec lui deux
stations scientifiques, russe et argentine.
• La différence de taille et de forme
des icebergs s'explique par leurs
origines, arctique ou antarctique.
LES ICEBER'S DE L' AII CTJQUE
• Les glaciers arctiques, après s'être
progressivement formés dans les vallées
des régions montagneuses, avancent
sous le poids accumulé des multiples
couches de neige et de glace qui
les composent.
• Progressant peu à peu depuis
plusieurs siècles, ces glaciers atteignent
enfin les eaux marines où ils sont
exposés à l'action d'usure des vagues.
• Au terme du processus, privés du
support de la terre, d'énormes blocs,
isolés par cette usure, se détachent
du front glaciaire et sont emportés
par les courants marins : on dit que
le glacier « vêle » des icebergs.
• Les icebergs proviennent surtout
du Groenland ou de 111e canadienne
d'Ellesmere.
Le glacier le plus actif
du Groenland est celui de Jakobshavn,
dans l'ouest.
Avec 25 000 tonnes
de glace produites par jour et 7 km
de progression par an, il est le plus
rapide au monde.
90 % des icebergs
présents dans les eaux arctiques
- entre 10 ooo et 40 ooo par an -
proviennent des glaciers de la côte
ouest du Groenland.
LES ICEBER'S DE L'ANTARCTIQUE
• Dans les mers australes, les icebergs
sont à la fois plus plats et plus grands.
Ils proviennent des plates-formes
glaciaires continentales qui s'étendent
au-dessus de la mer et finissent
par se détacher.
• On estime à environ 5 000 le nombre
d'icebergs qui se détachent chaque
année des glaciers et des banquises
de l'Antarctique.
Ils contiennent
chacun des dizaines de millions
de tonnes d'eau congelée.
FORMES ET DIMENSIONS DES ICEBER'S
• Les icebergs sont classés selon
leur forme et leur dimension.
Dans l'Arctique, ils ressemblent souvent
à des montagnes de formes régulières.
LES
DIMENSIONS DES ICEBERGS
Type Hauteur
au-dessus
du niveau de la mer Longueur
Poids
• Bourguignon moins de 1 m
• Fragment d'iceberg
1-5 m
• Petit iceberg 5-
15 m
• Iceberg moyen 15-45 m
• Gros iceberg 45-75
m
• Très gros iceberg Plus de 75 m
Dans l'Antarctique, ils revêtent plutôt
une forme tabulaire.
LES COULEURS DES ICEBER'S
• Les icebergs présentent une couleur
blanche due aux minuscules bulles d'air
renfermées par la glace, dont la surface
réfléchit la lumière blanche.
• Les icebergs sont souvent striés
de zones bleuâtres qui traduisent
une faible concentration de bulles d'air.
• Des icebergs peuvent aussi présenter
des couches brunes et noires.
Il s'agit des poussières et des saletés
transportées par l'air et déposées
à leur surface.
LE DÉPLACEMENT DES ICEBER'S
• La plus grande partie du volume
des icebergs étant immergée, ceux-ci
sont principalement entraînés par
les courants.
Ils sont aussi, dans une
moindre mesure, poussés par les vents.
• Les icebergs parcourent parfois
des milliers de kilomètres -jusqu'à
4 000 -avant de fondre.
• Ils couvrent 15 à 20 km par jour
- leur vitesse moyenne est de 0,2 mf s.
Toutefois, des vitesses de plus de 1 m(s
(3,6 kmfh) ont été observées.
• Les icebergs constituent de
gigantesques réservoirs d'eau douce.
On avait envisagé de remorquer
des icebergs, pour l'irrigation des
régions désertiques, vers la côte ouest
de l'Australie ou la zone d'Antofagasta,
au Chili.
On estime toutefois qu'un moins
de 5 m
5-15 m
15-60 m
60-120 m
120-200 m
Plus de 200 m 1
000 t
10 000 t
1 Mt
2Mt 10Mt
Plus de 10 Mt
tel voyage prendrait des mois
au cours desquels la moitié de l'iceberg
fondrait.
Il est aujourd'hui acquis
qu'il est moins coûteux de dessaler
l'eau de mer.
FONTE ET ÉR OSION DES ICEBER'S
·Au cours de leur dérive, les icebergs
atteignent des latitudes plus chaudes:
ils fondent, se brisent et finissent
par disparaître.
• La fonte d'un iceberg survient
en grande partie au niveau de
sa surface submergée, en raison
de la conductivité thermique de l'eau
de mer.
• Les icebergs fondent aussi à cause
de l'ensoleillement, de la convection
de l'air et de l'érosion par les vagues.
Celle-ci engendre la formation de
plaques de glace en saillie au-dessus
de l'eau.
Lorsque ces plaques
atteignent une longueur critique,
les contra intes dues à leur poids
entraînent le vêlage de celles-ci.
• La grande majorité des icebergs
circule au nord d'une latitude
de 60 o Nord et au sud d'une latitude
de 43 o Su d .
Toutefois, on a rencontré
des débris d'icebergs jusqu'à une
latitude de 28 o dans l'Atlantique nord
et de 26 o dans l'Atlantique sud.
• Croisant des routes maritimes
fréquentées, ils constituent alors
une grave menace pour les navires
- lors de son voyage inaugural,
en 1912, le fttanic percuta un iceberg
par 40 o 46 ' de latitude Nord.
LES FORMES DES ICEBERGS
Forme 'l'o
hauteur 1
tirant d'eau
• Tabulaire 20
%
• Non tabulaire
20 %
·En dôme 25%
• Pointu
50%
• Biseauté
20 %
• Érodé 100%
• En bloc
20% Des(fiption
Iceberg à sommet plat.
Iceberg ne comportant plus
de sommet, à la suite des effets
de l'érosion.
Sommet lisse et arrondi.
Iceberg doté au centre d'une pointe
ou d'une pyramide.
Iceberg doté de parois verticales abruptes
à une extrémité, moins prononcées
à l'autre extrémité.
Iceberg érodé de façon à former
une fente en U au niveau de l'eau
et comportant deux colonnes/ pointes.
Iceberg à sommet plat et doté de parois
verticales abruptes..
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