Lodowiec jest bardziej albo mniej dużej ilości masy lodu tworzone przez osadzanie warstw zgromadzonego śniegu . Zgnieciony pod własnym ciężarem śnieg stopniowo wypiera zawarte w nim powietrze, stapia się w zwartą masę i zamienia się w lód.
Ponieważ domena plastyczności lodu jest szczególnie duża, lodowiec płynie powoli pod wpływem grawitacji wzdłuż zbocza lub przez pełzanie .
„Lodowiec” jest terminem Francoprovenal Występuje od XIV p wieku w Wallis i który wywodzi się z łacińskiego popularne * glaciariu (m) , do łacińskiej koniec Glacia , w klasycznych Łacińskiej glacies ( „ice”, „na lodzie”). Od połowy XVIII -tego wieku, w Francji , korzystne jest określenie „lodówce”, który został następnie wykorzystywane.
Na Ziemi jest około 220 000 lodowców. Stanowią one 60 do 70% słodkiej wody na planecie i są również ważną częścią kriosfery .
Tak jak każda rzeka jest wyjątkowa w swoich właściwościach, żaden lodowiec nie jest inny. Można jednak wyróżnić pewne powtarzające się cechy, które mają ogólne zastosowanie.
W lodowcu możemy wyróżnić trzy strefy:
Linia bilansowa lodowca to granica oddzielająca obszar lodowca, w którym bilans masy jest nadmierny i obszar lodowca, w którym bilans masy jest deficytowy. Ta linia równowagi urzeczywistnia się podczas gorących miesięcy przez granicę między uporczywym śniegiem (wiecznym śniegiem) a pozornym lodem. Linia równowagi służy do wyznaczania końca strefy akumulacji lodowca.
Te trzy sektory lodowca różnią się znacznie wielkością, a na niektórych lodowcach nawet nie występują.
Kolejne warstwy śniegu tworzące lodowiec wychwytują kurz, pyłki i zanieczyszczenia podczas ich przechodzenia przez atmosferę oraz pęcherzyki powietrza, które zatrzymują zawartość gazów tworzących atmosferę w momencie uwięzienia. Te informacje zamieniają lodowiec w prawdziwą księgę opisującą ewolucję atmosfery na przestrzeni setek tysięcy lat. Odwierty ( Wostok na Antarktydzie ) umożliwiają wydobycie rdzeni lodowych i analizę składu atmosfery w czasie formowania się warstw.
Lodowiec ma inne cechy, które wskazują na topografię , klimat , jego erozyjną aktywność, jego przeszłość:
Możemy zdefiniować sezonowy bilans wody (lub bilans masy) dla lodowca.
Ta równowaga decyduje o utracie i pozyskiwaniu wody, zarówno w postaci płynnej, stałej, jak i gazowej. W cieplejszych miesiącach opady w postaci śniegu są najmniejsze, a wzrost temperatury przyspiesza topnienie lodowca, rozszerzając jego strefę ablacji na większą wysokość. Bilans wodny lodowca jest wówczas ujemny: jego masa zmniejsza się, tracąc więcej wody niż otrzymuje. Z drugiej strony, w chłodniejszych miesiącach opady śniegu wzrastają, a topnienie osiąga minimum. Bilans wodny lodowca jest pozytywny: jego masa wzrasta, odtwarzając zapasy lodu utracone latem.
Sezonowy bilans wodny lodowca określa przepływ strumienia odpływowego, którego przepływ składa się z wód roztopowych. Przepływ wód roztopowych jest najwyższy w najgorętszych miesiącach, a najniższy w miesiącach chłodniejszych. Należy zauważyć, że ten przepływ wód roztopowych, nawet jeśli ma na niego silny wpływ, nie odpowiada przepływowi strumienia odpływowego, który może być spotęgowany przez deszcze lub osłabiony przez parowanie, uzupełnianie zwierciadła wody, opłatę dla ludzi. zajęcia itp. Na przepływ wód roztopowych, jeśli jest bezpośrednio związany z opadami śniegu, znacznie większy wpływ mają inne czynniki meteorologiczne (intensywność i czas nasłonecznienia, temperatury, które są bardziej stabilnymi zmiennymi w czasie i przestrzeni niż opady), kosmiczne i antropogeniczne (takie jak obecność kriokonitu , pyłu nivéo-eolicznego, który powoduje, że albedo lodu lodowca zmienia się od 0,2 do 0,4, co przyspiesza topnienie). W ten sposób możemy zaobserwować dzienne wahania przepływu wód roztopowych: maksimum osiąga się po południu, a minimum pod koniec nocy.
Lodowiec, działając jako zbiornik świeżej wody, reguluje przepływ rzek w dół rzeki przez cały rok. Dzięki temu roślinność poniżej lodowca może mieć stałe zapasy wody i unikać lub łagodzić ewentualne okresy suszy.
Lodowiec zaczyna się deformować i dlatego może poruszać się do przodu, osiągając pewną plastyczność, gdy przekracza pięćdziesiąt metrów grubości. Z tego też powodu powierzchnia lodowców pokryta jest serakami i szczelinami: górna warstwa odpowiadająca pierwszym pięćdziesięciu metrom lodowca nie odkształca się, lecz pęka.
Lodowiec przesuwa się, porusza pod wpływem grawitacji lub odkształca, płynie pod wpływem własnego ciężaru. Szybkość i kierunek przemieszczania się są funkcją topografii, temperatury lodowca, zawartości powietrza, ilości zawartej w nim ciekłej wody, ilości i charakteru zawartego w nim materiału skalnego, transportu, jego reakcji na napotkanie innych lodowce itp.
Ogólnie rzecz biorąc, im bardziej strome i regularne zbocze, tym cięższy lodowiec, mający wysoką temperaturę i zawierający płynną wodę, powietrze i kilka dużych skał, tym szybciej będzie się poruszał i odwrotnie.
To, czy lodowiec jest pokryty warstwą gruzu skalnego, może wpływać na jego przepływ przez wodę roztopioną. Ta woda z roztopów, przepływająca między lodowcem a ścianami skalnymi, smaruje lód, który lepiej ślizga się po skale. Mając na swojej powierzchni skaliste szczątki, lodowiec izoluje się od promieniowania słonecznego i temperatur atmosferycznych, zmniejszając w ten sposób topnienie lodu na jego powierzchni. Mając mniej płynnej wody, lodowiec porusza się wolniej niż w przypadku odkrycia lodu.
Prędkość przepływu nie jest taka sama w każdym punkcie lodowca. Różni się w zależności od odległości od ścian i tego, czy znajdujemy się w strefie akumulacji, transportu czy ablacji. Im bliżej ścian bocznych lód, tym wolniejsza prędkość. W strefie akumulacji i transportu prędkość jest zwykle maksymalna w głębi lodowca, natomiast na powierzchni lodowca w strefie ablacji. Ta różnica prędkości powoduje, że układanie warstw śniegu jest poziome w strefie akumulacji, następnie staje się pionowe w strefie transportu, aby ponownie stać się poziome w strefie ablacji.
Prędkości przepływu lodowca są bardzo zmienne. Średnia prędkość dla klasycznego lodowca jest rzędu kilku centymetrów do kilkudziesięciu centymetrów dziennie. Niektóre lodowce (lodowce wiszące lub tzw. „martwe”) mają prędkość przepływu bliską zeru. Inne lodowce, takie jak prądy lodowe, mogą posuwać się kilkadziesiąt metrów dziennie. Zatem lodowiec Grenlandii The Kangerdlugssuaq (lub Kangerlussuaq położony na południe od Nuuk ) pomnożony przez trzy prędkość między 1996 i 2005 roku i osiągnął w tym dniu ponad czternaście kilometrów rocznie, czyli średnio czterdziestu metrów dziennie.
Przód lodowca może poruszać się w dolinie do przodu lub do tyłu. Ruchy te są wynikiem braku równowagi między podażą śniegu a topnieniem: gdy roczny bilans wodny jest ujemny, lodowiec wchodzi w fazę recesji i odwrotnie.
Należy pamiętać, że kiedy mówimy o cofaniu się lodowca, to nie lodowiec cofa się, lód kontynuuje przesuwanie się w kierunku dna doliny, ale położenie frontu lodowcowego przesuwa się w górę doliny. . „Porzucenie lodowca” (przestrzeń porzucona po cofnięciu się lodowca) jest również nazywane „lodowcem” lub „dnem lodowca”.
Jeśli podaż śniegu, a tym samym lodu, jest większa niż topnienie czoła lodu, lodowiec będzie postępował w dolinie. Może to być spowodowane ochłodzeniem klimatycznym i/lub zwiększonymi opadami . Odwrotne skutki będą przyczyną cofania się lodowca. W latach 1850-1980 lodowce Alp straciły prawie jedną trzecią swojej powierzchni.
Należy zauważyć, że w przypadku Antarktydy : podobne zjawiska istnieją, wzrost temperatury w tych bardzo zimnych sektorach okazuje się sprzyjać zwiększeniu opadów śniegu, a zatem ostatecznie wzrostowi objętości lodu.
Konsekwencje cofania się lodowca lub postępu w morfologii lodowca mogą być spektakularne i radykalne:
Niektóre postępy lodowca wskazują na „zły stan zdrowia” lodowca i są bardziej zbliżone do samobójstwa niż wzrostu. To są fale lodowcowe .
Należy również uważać, aby nie pomylić postępu lodowca i jökulhlaup, które są powodziami spowodowanymi opróżnieniem subglacjalnego jeziora powstałego podczas erupcji wulkanu .
Większość lodowców alpejskich na całym świecie znajduje się obecnie w fazie szybkiego cofania się, takich jak:
Inżynierowie od kilku lat próbują opracować techniki spowolnienia lub zatrzymania topnienia lodowców, a nawet przywrócenia ich masy. Tak więc eksperymentalna technika polegała na użyciu licznych otworów wiertniczych w lodzie, aby wstrzyknąć wodę do szwajcarskiego lodowca, który był używany do jazdy na nartach latem. Woda ta miała pozwolić lodowcowi na odzyskanie masy poprzez wolniejsze schodzenie w dolinie. Zrezygnowano z techniki, zbyt drogiej i niewystarczająco wydajnej. W 2005 roku ośrodek narciarski Andermatt w Szwajcarii owinął część lodowca pasami pianki PVC . W zależności od uzyskanych rezultatów, pokryta powierzchnia zostanie następnie rozszerzona. Chociaż mogą one przynieść zachęcające wyniki, techniki te nie rozwiązują źródła problemu, a jedynie opóźniają ramy czasowe zniknięcia tych lodowców.
Topniejące lodowce odpowiadają za 25-30% globalnego wzrostu poziomu mórz.
Według badania przeprowadzonego przez Międzynarodową Unię Ochrony Przyrody (IUCN) opublikowanego wkwiecień 2019, prawie połowa miejsc światowego dziedzictwa może stracić swoje lodowce do 2100 r., jeśli emisje gazów cieplarnianych utrzymają się na obecnym poziomie.
Lodowce mogą powodować wiele katastrof związanych z ich naturą (woda stała i płynna), ich właściwościami (obecność seraków, szczelin itp.) oraz pojemnością (przypływ lodowcowy, tamy itp.).
Lodowce mogą powodować:
Na całym świecie istnieje wiele małych lodowców, które bardziej przypominają duże ubite pola śnieżne niż prawdziwe lodowce.
Najdłuższym lodowcem na świecie jest lodowiec Lamberta na Antarktydzie o długości ponad 400 kilometrów i szerokości 100 kilometrów.
Największą pokrywą lodową jest Antarktyda o powierzchni 13 586 000 km 2 . Jest również najgrubszy i ma maksymalnie 4700 metrów grubości. Że z Grenlandii jest +1.700.000 km na południowy 2 o grubości maksymalnie 3000 metrów.
Największy pokrywa lodowa jest to, że Austfonna ( Svalbard ) z 8200 km na południowy 2 . Ta z Vatnajökull na Islandii ma 8100 km 2 i tysiąc metrów grubości.
Największym lodowcem w Piemoncie jest lodowiec Malaspina na Alasce z lodowcem o powierzchni 3900 km 2 .
Największym lodowcem w Alpach jest lodowiec Aletsch ( Szwajcaria ) o długości 23,6 km ( 2002 ).
Największym francuskim lodowcem jest Lodowiec Cooka ( Wyspy Kerguelena ).
Najdłuższym francuskim lodowcem we Francji kontynentalnej jest Mer de Glace w masywie Mont-Blanc .
Pierwsze odnotowane poszukiwania Glacier (od Greków Herodota lub Anaksymandra lub włoskiego Petrarki ) są dziełem uczonych motywowane troską o wiedzy i dla siebie.
Geografii średniowiecza do XVII th wieku przyniosły autorom tylko wspomnieć lodowce jak trudnych elementów dla ruchu człowieka. Rzeczywiście, lodowiec jest wtedy postrzegany ze strachem: odpowiedzialny za katastrofy (zalanie potokami lodowcowymi, przebijanie kieszeni wodnych), jest uważany przez Kościół chrześcijański za miejsce odkupienia swoich grzechów (pochód dusz w bólu na lodowce, mit wędrownego Żyda posuwającego się po lodowcu).
Naturalna historia XVIII -tego wieku zainaugurował naukowego podejścia podczas lodowce są postrzegane pozytywnie (choroby czystka woda lodowiec, lodowiec zimnem chroni przed wyziewy, które pochodzą z zagranicy, używając ich chłodnice ). Piszą o tym różni autorzy „teorii Ziemi”. Przyrodnik Jean-Louis Giraud-Soulavie opisał w 1780 roku „aparaty lodowcowe” w Historii Naturalnej południowej Francji . W 1868 roku Viollet-le-Duc opublikował Studium o ustroju geodezyjno-geologicznym, o jego przekształceniach, o dawnym i współczesnym stanie lodowca, ponieważ glacjologia wypracowała typowe słownictwo architektoniczne (fronton, kopuła, gotyk).
Geografowie z XIX TH i XX th stulecia, jako autorów ogólnej geografii fizycznej traktatów (od Martonne 1909 Pierre Pech i Hervé Regnault, 1994) oraz niektórych geografów Szkoły Francuskiej ( Jules Blache 1933 Pierre Deffontaines , 1947) Momentalnie opisać procesy fizyczne zachodzące w lodowcach.
Są to lodowce, których morfologia zależy od rzeźby terenu. Są one zazwyczaj spotykane w górach i zajmują dno thalwegs .
Lodowiec w dolinieLodowce dolinowe są klasycznym przedstawieniem lodowca: cyrkowy basen dostawczy u podnóża wystających ze śniegu szczytów, podłużna masa lodu zajmująca całą szerokość doliny oraz front lodowcowy, z którego wypływa potok.
Lodowiec dolinowy może powstać z jednej strefy akumulacyjnej lub z kilku. Może również odbierać masy lodu pochodzące z sąsiednich lodowców i pęczniejących przepływ lodu.
Przykłady lodowców dolinowych:
Wiszący lodowiec jest zwykle niewielki i znajduje się na zboczach góry. Składa się jedynie ze strefy akumulacji, czasem krótkiej strefy transportu, ale bardzo rzadko strefy ablacji. Lód jest usuwany przez sublimację lub opadanie seraków, seraków, z których może powstać zregenerowany lodowiec poniżej.
Przykłady wiszących lodowców:
Jest to lodowiec, którego naśnieżanie zapewniają seraki spadające z wiszącego lodowca. Ponieważ wiszący lodowiec jest na ogół niewielki, zapasy śniegu są ograniczone, a zregenerowane lodowce są często małe i nie tworzą lodowców dolinnych. Ich lód jest usuwany przez sublimację lub topienie. Zregenerowany lodowiec jest poniekąd strefą ablacji wiszącego lodowca.
Lodowiec cyrkowyLodowiec cyrkowy to lodowiec, który zajmuje cały cyrk i nie opuszcza go lub bardzo niewiele. W rzeczywistości jest to część odpowiadająca strefie akumulacji lodowca dolinowego. Posiada strefę akumulacji, zredukowaną strefę transportu i strefę ablacji.
Przykład lodowców cyrkowych:
Jest to lodowiec w dolinie, który sięga równiny u podnóża pasma górskiego. Posiada strefę akumulacji i klasyczną strefę transportu, ale jej strefa ablacji jest rozłożona na równinie albo w postaci zcyfrowań , albo mniej lub bardziej rozległego płata lodowego . Sandur może tworzyć się przed płatem polodowcowym , miejsce sprzyjające powstawaniu formacji glacjalnych i peryglacjalnych: bębenków , ozów , kamów , kotłów , głazów narzutowych , moren itp.
Przykład lodowców piemonckich:
Lodowiec, w którym jeden z języków łączy się z morzem lub oceanem, jest ogólnie określany jako przybrzeżny. Sytuacje takie występują tylko na dużych szerokościach geograficznych, takich jak lodowiec wymagający średniej rocznej temperatury atmosferycznej na poziomie morza zbliżonej do temperatury zlodowacenia. Występują w Norwegii i na Alasce, gdzie wpływają do fiordów .
Przykład lodowców przybrzeżnych:
Są to lodowce, które mają pewne cechy lodu arkuszy : duża powierzchnia, przypadkowy kształt, dużej grubości, stosunkowo niskie nachylenie podłoża skalnego, ewakuacja lodu przez duże frontach lodu i / lub emisji lodowiec. W rzeczywistości są to mini-inlandsis, często wznoszące się na szczytach gór lub wulkanów i częściowo ograniczone przez szczyty, które tworzą górę. Często są one pozostałościami wielkich czap polarnych ze starych zlodowaceń .
Przykład lokalnych czapek:
Ich zasięg i grubość są tak duże, że rzeźba ma niewielki wpływ na ich morfologię. Pojawiają się one w postaci ogromnej masy lodu na szczycie, tworząc lekko pochyły płaskowyż przebity od czasu do czasu przez nunatak , przepływający ze wszystkich stron, wytwarzający płaty lodowcowe , digitations i prądy lodowcowe .
Pokrywa lodowaIch zasięg wynosi mniej niż 50 000 km 2 .
Przykłady czap lodowych:
Ich zasięg przekracza 50 000 km 2 .
Na świecie są tylko dwa lądolody:
Oprócz morfologii możemy sklasyfikować lodowce według ich temperatury . Jest to oczywiście funkcja wysokości i szerokości geograficznej lodowca, ale także obecności lub braku aktywności wulkanicznej pod lodowcem.
Aby lodowiec mógł się uformować lub utrzymać, zapas śniegu musi przekraczać lub zrównoważyć utratę lodu spowodowaną topnieniem , sublimacją i przesuwaniem się zamarzniętej masy wody w dół rzeki. Minimalna wysokość do uzyskania warunków niezbędnych do powstania lodowca różni się w zależności od klimatu i szerokości geograficznej regionu.
Jeśli znajduje się prawie na poziomie morza na biegunach , to z drugiej strony znajduje się między 2700 a 3500 metrów nad poziomem morza w Alpach i dalej w tropikach (wysokość graniczna jest obecnie bardzo trudna do ustalenia ze względu na globalne ocieplenie ).
Lodowce pozostawiają w krajobrazie wiele śladów swojego przejścia w postaci wszelkiego rodzaju osadów.
Lodowce swoim ciężarem, zawartymi w nich skałami, wytwarzaną wodą roztopową, charakterem i twardością podłoża, na którym ewoluują, a także ich dużą zdolnością transportową niszczą i kształtują krajobraz, pozostawiając kształty charakterystyczne dla ich przemieszczania się.
Lodowce są niezaprzeczalną atrakcją turystyczną. Wiele osób przenosi się na lodowce, aby:
W 2012 r. dwóch naukowców z Uniwersytetu we Fryburgu i Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu oszacowało, za pomocą modelu komputerowego, całkowitą objętość lodowców naziemnych na blisko 170 000 km 3 . Obliczenia uwzględniały 200.000 lodowce, jednak z wyłączeniem pokryw lodowych na Grenlandii i Antarktydzie .
Na innych ciałach planetarnych są lodowce:
: dokument używany jako źródło tego artykułu.