La glaciation est la formation, le mouvement et la récession des glaciers. La glaciation était beaucoup plus étendue dans le passé, alors qu’une grande partie du monde était recouverte de grandes calottes glaciaires continentales. Actuellement, les glaciers couvrent environ 10% de la superficie terrestre mondiale (14,9 millions de km2). La majeure partie de cette zone se trouve sous deux calottes glaciaires situées près des pôles de la Terre — l’une près de l’Antarctique et l’autre près du Groenland. Les glaciers restants du monde ne couvrent qu’environ 700 000 km2. Une grande partie du paysage canadien a été façonnée par les glaciers pendant des milliers d’années. Les vallées ont été élargies, les moraines ont été sculptées et le substrat rocheux a été lissé. La glaciation a également laissé de nombreux sédiments, y compris du gravier, qui est important pour l’économie d’exportation du Canada.
Processus d’érosion glaciaire
Au fur et à mesure de l’expansion et du recul des glaciers, une érosion peut se produire. L’érosion par les glaciers se fait principalement par deux méthodes: l’abrasion et l’extraction en carrière.
L’abrasion se produit lorsque de fines particules et des fragments retenus dans la glace, situés à la base d’un glacier ou à proximité de celui-ci, se déplacent à travers le matériau sous-jacent, communément appelé substrat rocheux. Le processus d’abrasion peut strier et polir des fragments dans la glace et la roche sous-jacente, ainsi que former des canaux allongés en forme de gouttière (appelés cannelures) dans le substrat rocheux.
L’extraction en carrière est le processus par lequel des blocs de roche rocheuse sont enlevés en remplaçant la glace. Cela se produit généralement à des endroits où le substrat rocheux est facilement fracturé, comme les articulations. Les roches moutonnées sont un exemple de formation de terres due à l’exploitation de carrières. Ce sont de grands éléments rocheux asymétriques en forme de bouton avec des côtés profilés se rétrécissant vers le haut du glacier et des côtés abrupts et abrupts vers le bas du glacier.
En général, il y a plus d’érosion et d’enlèvement de matière dans les glaciers de vallée, où la glace est confinée par la topographie, que dans les zones moins contraintes, telles que les calottes glaciaires et les calottes glaciaires. Des exemples de caractéristiques formées par les glaciers de vallée incluent des vallées en forme de u, telles que la vallée de la Bow dans les montagnes Rocheuses. Ce type d’érosion a approfondi et élargi les vallées fluviales préexistantes.
Caractéristiques de dépôt
Comme l’érosion a lieu dans une zone, le dépôt peut se produire dans une autre. Le dépôt est le processus par lequel les glaciers ajoutent du sable, des minéraux et d’autres matériaux au substrat rocheux en dessous. Des formes telles que les drumlins et certains types de moraines au sol peuvent se former sous la glace en mouvement. Cependant, la plupart des dépôts glaciaires ont lieu lorsque la glace se retire.
Quelques exemples de caractéristiques de dépôt incluent: moraines hummocky (formes en haut-relief constituées de monticules, de crêtes et de boutons, dont certains sont en forme de beignet); moraines en croix, nervurées, en planche à laver, De Geer, poussées, poussées de glace et moraines de récession (crêtes en forme d’arc de hauteurs et de longueurs variables); moraines terminales (crêtes simples et proéminentes marquant la limite d’une avancée glaciaire); et moraines terrestres.
La plupart de ces caractéristiques contiennent un pourcentage élevé de till glaciaire, qui est une matière non stratifiée et non triée déposée directement d’un glacier. Il se compose généralement d’un mélange hétérogène d’argile, de limon, de sable, de cailloux, de pavés et de rochers. La composition exacte du till reflète généralement ce qui se trouve dans le substrat rocheux local. Le till peut être divisé en plusieurs types en fonction de l’emplacement des débris dans la glace et de la façon dont ils ont été déposés.
L’eau de fonte est un autre type de dépôt laissé par les glaciers. Il peut provenir de la surface, de l’intérieur ou de la base d’un glacier. Il peut former des ruisseaux tressés au-delà de la frontière du glacier. Ces cours d’eau peuvent devenir un réseau interconnecté de canaux peu profonds qui transportent et déposent du gravier et du sable.
Le gravier est une ressource industrielle importante au Canada, et certains des plus importants gisements proviennent de ruisseaux tressés provenant de glaciers. Un excellent exemple moderne est la rivière Donjek au Yukon. Le glacier Donjek, dans la chaîne de montagnes de Saint-Élie, alimentait cette rivière. Les kames (élévations courtes et noueuses) et les eskers (crêtes sinueuses dans les rivières) résultent du dépôt de sable et de gravier par les ruisseaux glaciaires.
Les lacs qui ont été créés à partir de dépôts glaciaires se trouvent partout au Canada. Les lacs se sont formés lorsque le glacier a endigué le lac ou laissé des dépôts qui ont entravé le drainage. Le lac Agassiz, qui couvre la majeure partie du Manitoba et certaines parties de la Saskatchewan et de l’Ontario, est un exemple remarquable de lac de barrage glaciaire. Les sédiments des lacs glaciaires sont principalement constitués de limon et d’argile. Ces dépôts forment généralement des varves, qui sont des couches grossières et fines de sédiments qui se déposent chaque année. Des crêtes de plage, composées de gravier et de sable, se trouvent le long des marges de certains anciens lacs glaciaires.
Lorsque les glaciers se retirent, les zones nouvellement exposées ont tendance à manquer de végétation et à avoir beaucoup de sable et de limon exposés. Lorsque le vent capte des sédiments dans ces zones, des dunes de sable et du lœss peuvent se former. Les dunes sont formées par le déplacement du sable, qui est soit porté par l’eau ou le vent (un processus connu sous le nom de saltation), soit par le processus de traction (lorsque les sédiments roulent le long d’une surface et grossissent). Les dépôts de lœss sont constitués de sable fin et de limon et proviennent de matières en suspension qui ont pu être transportées sur des centaines de kilomètres (voir Relief éolien).
Avancées et reculs majeurs
La taille et la succession des dépôts glaciaires donnent également une idée de l’histoire des glaciers qui les ont créés, notamment de la distance et de la fréquence de l’expansion des glaciers dans le passé.
La glaciation a eu lieu plusieurs fois dans l’histoire de la Terre, mais les scientifiques en savent le plus sur l’activité glaciaire des deux à trois derniers millions d’années. Pendant la période glaciaire du Pléistocène, jusqu’à 30% de la surface de la Terre était recouverte de glaciers. Les glaciers se sont formés et se sont étendus dans les régions montagneuses du monde entier. Sous les latitudes nordiques, y compris le Canada et le nord de l’Europe, les calottes glaciaires se sont développées et se sont étendues en calottes glaciaires. Pendant cette période, environ 97 % du Canada était couvert de glace, ce qui explique pourquoi le Canada contient plus de terrains glaciaires que tout autre pays.
Le nombre de glaciations majeures qui se sont produites pendant la période glaciaire est sujet à interrogation. Traditionnellement, quatre glaciations ont été reconnues, chacune d’environ 100 000 ans. Ces périodes étaient séparées par de longues périodes plus chaudes. Du plus ancien au plus jeune, ces périodes sont appelées Nebraskan, Kansan, Illinoien et Wisconsin en Amérique du Nord. Au sein de ces glaciations majeures, des reculs et des avancées mineures des glaciers se sont produits. De nouvelles preuves et une réinterprétation d’anciennes données suggèrent que la glace s’est étendue et s’est retirée plusieurs fois, mais la complexité des données est telle qu’il n’est même pas possible de dire avec certitude qu’il y a eu quatre glaciations majeures. On en sait beaucoup sur le Wisconsinien, mais les trois autres glaciations sont beaucoup moins comprises.
La Glaciation du Wisconsinien
Étant donné que le Wisconsinien était la période de glaciation la plus récente, les preuves, telles que les moraines, sont relativement bien conservées. Le temps de la glaciation du Wisconsinien peut être estimé grâce à la datation au radiocarbone de la matière organique d’en bas, à l’intérieur et au-dessus des dépôts glaciaires du Wisconsinien. Bien que la datation au radiocarbone soit de loin la méthode la plus importante pour déterminer quand les glaciers se sont étendus, elle n’est utile que pour les matériaux âgés de moins de 50 000 ans environ.
Des glaciations plus étendues ont eu lieu au Canada avant la fin du Wisconsinien, bien qu’il y ait des preuves dans l’Ouest du Canada que des parties de la calotte glaciaire Laurentide, qui couvrait la majeure partie du Canada, s’écoulaient au-delà de toute limite antérieure. On ne sait pas si la glace plus ancienne et plus étendue a eu lieu au début du Wisconsinien ou si elle représente une glaciation majeure en soi, comme l’Illinoien.
Il est cependant évident qu’à l’époque du Pléistocène, la glace n’a jamais coulé bien au-delà des limites du Wisconsin tardif. Les glaciers ne se sont jamais étendus dans le nord du Yukon et dans certaines parties des Territoires du Nord-Ouest. De plus, les plus hauts sommets de l’Ouest canadien et les collines les plus élevées des prairies (par exemple les collines de Cyprès) n’ont jamais été glaciaires. Ces pics découverts sont appelés nunataks. Bien que le climat ait été suffisamment rigoureux pour soutenir les glaciers pendant cette période, il n’y avait pas assez d’humidité pour nourrir leur expansion.
On dispose de suffisamment d’informations sur les dépôts glaciaires et les échantillons organiques datés au radiocarbone pour donner un compte rendu raisonnable de ce à quoi ressemblaient les glaciers du Wisconsin au Canada. Quelque temps après environ 100 000 ans, des calottes glaciaires se sont formées et se sont étendues dans plusieurs régions du Canada. Les principales zones d’accumulation comprenaient le secteur Keewatin, le secteur Labradorien et le secteur Foxe-Baffin. Des calottes glaciaires mineures se sont formées dans les provinces de l’Atlantique et les îles de l’Arctique. Avec le temps, ces calottes glaciaires ont fusionné, formant la calotte glaciaire Laurentide. À peu près au même moment, les glaciers de vallée se sont étendus dans les montagnes occidentales et ont finalement formé la calotte glaciaire de la Cordillère.
Il existe des preuves contradictoires quant à l’étendue initiale des calottes glaciaires. Au moins une retraite a eu lieu avant l’assaut final, qui a probablement commencé il y a environ 25 000 ans. Il existe également des preuves que le temps d’expansion maximale des calottes glaciaires variait d’une région à l’autre. L’inlandsis Laurentidien avait probablement une épaisseur maximale de glace avoisinant les 4 000 mètres; celle de la calotte glaciaire de la Cordillère pourrait avoir été proche de 2 000 mètres.
Avec le recul des calottes glaciaires, la plupart des reliefs glaciaires observés aujourd’hui au Canada se sont formés. Il y a eu des ré-avancées mineures de la glace pendant le retrait général, mais en général, les glaciers ont reculé relativement rapidement. La plus grande partie de la glace avait disparu il y a 10 000 ans. Depuis lors, les reliefs glaciaires et autres ont été modifiés par divers agents tels que l’eau et le vent. Cependant, ces changements ont été mineurs et la préservation du paysage glaciaire actuel est assurée pour des milliers d’années à venir.