Le Grand Canadien

CRYOSPHÈRE

Glacier Athabasca, parc national de Jasper. Photo tirée de Our Vanishing Glaciers par Bob Sandford.

Nos terres gelées

Qu’est-ce que la cryosphère?

L'eau existe sous diverses formes. La cryosphère désigne les zones de la Terre où l'eau est présente sous ses états gelés, y compris les manteaux neigeux saisonniers, les calottes glaciaires, les glaciers, les sols gelés, le pergélisol et la glace sur les lacs ou les rivières. La cryosphère n'est pas statique; elle change constamment. Ces changements peuvent être saisonniers, mais ils se produisent aussi sur des périodes plus longues de plusieurs décennies, voire des siècles, suivant les conditions climatiques de la planète. En parlant de la "cryosphère canadienne en mutation", nous faisons référence aux changements dans les schémas de neige et de glace au Canada, résultant des effets du changement climatique, comme l’augmentation du recul glaciaire, la fonte des neiges, la dégradation du pergélisol et la variabilité des conditions hydrologiques.

Photo de Kieran Lehan.

Qu'est-ce qu'un glacier?

Un glacier est une masse de glace permanente comprimée par son propre poids et qui commence à se déplacer sous l'effet de la gravité. Ces masses glaciaires se forment lorsque la neige tombe et s'accumule suffisamment longtemps pour être comprimée en glace, un processus pouvant prendre des années. De nombreux facteurs influencent la formation des glaciers et, selon l'altitude, le climat et la topographie où la glace se forme, types différents de glace glaciaire peuvent apparaître. On estime qu'il y a 160 000 glaciers dans le monde, couvrant environ 650 000 kilomètres carrés de terrain. Le Canada abrite environ 20 % du volume glaciaire mondial total, mais les glaciers du sud du Canada sont en rapide déclin.

Glacier Peyto, 2023. Vidéo de Maddie Harasyn, Centre for Hydrology, Université de la Saskatchewan.

Qu'est-ce que le pergélisol?

Le pergélisol est un sol gelé (qu'il s'agisse de roche ou de terre) dont la température ne dépasse pas 0°C pendant au moins deux années consécutives. Le pergélisol domine les paysages arctiques et subarctiques du Canada, bien qu’on trouve aussi des sections de pergélisol isolées en haute altitude dans les montagnes du sud, comme les Rocheuses Canadiennes. La répartition du pergélisol peut être décrite de quatre façons : continue, discontinue, isolée et sporadique. Dans l'Arctique, le pergélisol peut atteindre 700 mètres de profondeur, tandis que dans les régions subarctiques (comme près de Yellowknife), il peut ne faire que quelques mètres d'épaisseur. Les caractéristiques et les implications du dégel du pergélisol varient selon les régions et la proximité des activités humaines.

Distribution modélisée du pergélisol au Canada. Le pergélisol désigne le sol gelé pendant au moins deux ans ; le violet foncé indique les zones où le sol est probablement toujours gelé, tandis que les zones en jaune indiquent les zones gelées dans certaines conditions. "K1" fait référence aux principales chaînes de montagnes au Canada. Source : The Canadian Mountain Assessment, McDowell et al. (2023)

Mesures mondiales des glaces terrestres depuis l’espace: Visualiseur de glaciers

Où se trouvent les glaciers? Le projet GLIMS (Global Land Ice Measurements from Space) du National Snow and Ice Data Center a créé une base de données des contours des glaciers dans le monde.

Le visualiseur de glaciers GLIMS permet aux utilisateurs de visualiser et de rechercher différentes couches de carte, y compris les contours des glaciers, les lieux d’institutions coordinatrices régionales, l’inventaire mondial des glaciers, les glaciers éteints, et plus encore. Les données GLIMS peuvent être téléchargées dans plusieurs formats compatibles avec les systèmes d’information géographique (SIG).

Différentes formes de glaciation

Calottes glaciaires

Une masse de glace terrestre couvrant plus de 50 000 kilomètres carrés. Il n'existe actuellement que deux calottes glaciaires dans le monde : l'une au Groenland et l'autre en Antarctique.

Glacier de montagne

Une masse de glace s’écoulant d’un champ de glace couvrant plusieurs sommets.

Glacier suspendu

Lorsque les glaciers de vallée reculent, ils peuvent laisser derrière eux de petites masses de glace accrochées aux pentes raides. On appelle cela des glaciers suspendus.

Champs de glace

Une zone de neige et de glace permanentes de moins de 50 000 kilomètres carrés. Les chaînes de champs de glace des montagnes Saint-Élie situées dans la réserve de parc national de Kluane au Yukon constituent le plus grand champ de glace du monde.

Glacier de vallée

Les glaciers de vallée descendent des champs de glace dans les régions montagneuses, formant de longues langues de glace qui s'écoulent dans la vallée.

Glacier de cirque

Les cirques sont des cuvettes creusées dans les flancs des montagnes par les glaciers, et les glaciers qui s’y trouvent sont appelés glaciers de cirque. Ci-dessous, un cirque contenant uniquement des vestiges glaciaires.

Calottes glaciaires

Plus petites qu'un champ de glace, les calottes glaciaires sont des masses glaciaires formées sur une vaste zone de terrain relativement plat, s'écoulant depuis leur centre.

Glacier de marée

Ces glaciers de vallée se terminent dans l'océan. Contrairement aux glaciers terrestres, les glaciers de marée se désagrègent généralement en icebergs.

Glacier rocheux

Bien que les glaciers rocheux contiennent souvent un mélange de glace et de sédiments gelés, il n'y a souvent pas de glace visible en surface. Les glaciers rocheux sont une combinaison de roches, de glace, de neige et d'autres débris gelés, mimant le mouvement des glaciers vers le bas des pentes.

Crédits des images de gauche à droite : Calottes glaciaires de Our Vanishing Glaciers de Bob Sandford ; Champs de glace du Centre for Hydrology, Université de la Saskatchewan ; Photo de glacier de montagne du Coastal Hydrology Research Lab, avec l'autorisation d'Alex Celbulski ; Glacier de vallée de Our Vanishing Glaciers de Bob Sandford ; Glaciers de marée provenant des images gratuites de Squarespace ; Glacier suspendu des images gratuites de Squarespace ; Glacier de cirque du National Park Service des États-Unis ; Glacier rocheux du National Park Service des États-Unis.

Vous voulez en savoir plus sur les répercussions des changements dans les glaciers, la neige et la glace sur les Canadiens?

Glossaire

Ablation : Élimination de la neige ou de la glace par écoulement d’eau de fonte, sublimation, érosion par le vent, avalanche ou vêlage glaciaire.

Accrétion : Augmentation de la masse de glace par la congélation de l'eau de fonte basale ou de surface.

Accumulation : Ajout de neige ou de glace sur une masse de glace par des précipitations neigeuses, dépôt de givre, pluie qui gèle sur ou dans la masse de glace, eau de fonte regelée, dépôt de neige par le vent ou avalanches.

Âge de glace du Pléistocène : Les 2,6 derniers millions d’années environ de l’histoire de la Terre, caractérisés par au moins 40 avancées et reculs de la glace glaciaire dans une grande partie du monde, en particulier sur le continent de l’hémisphère nord. Aussi appelé l'Âge Quaternaire.

Alpin : La zone de vie dans les régions montagneuses qui s’étend au-dessus de la limite des arbres. Dans les Rocheuses canadiennes, cette limite variait historiquement entre 2100 et 2250 mètres (environ 6800 à 7200 pieds) selon la pente et l'exposition. Cependant, avec le réchauffement, la limite des arbres avance lentement vers le nord au Canada et monte en altitude.

Altitude de la ligne d’équilibre : L'altitude à laquelle l'accumulation de neige saisonnière équilibre l'ablation d'un glacier.

Anthropocène : L'époque géologique que de nombreux scientifiques pensent que nous avons atteinte en raison de l'impact des activités humaines qui rivalisent avec les processus naturels. Contrairement aux époques précédentes causées par des forces naturelles, l'anthropocène est marqué par l'impact de l'humanité sur le système terrestre.

Banquise : Glace dérivante consolidée.

Bassin versant : La zone drainée par un système fluvial, ou une crête divisant les zones drainées par différents systèmes fluviaux.

Bergschrund : Une grande crevasse semi-permanente à la tête d'un glacier, séparant la glace en mouvement de la glace stagnante ou de la surface rocheuse adjacente.

Bilan de masse glaciaire : Le gain ou la perte totale de masse d'un glacier ou d'une calotte glaciaire sur une période de temps spécifiée, typiquement une année. Cela peut être exprimé en taux de changement de masse en kilogrammes par an ; en volume de glace en mètres cubes par an ; ou en volume équivalent en eau en mètres cubes d'eau équivalente par an.

Bilan massique de surface : Le bilan de masse à l’interface atmosphère-glacier, associé à l’accumulation nette de neige moins l’ablation de surface. On l’appelle souvent le bilan de masse du glacier, bien que techniquement le bilan de masse inclut aussi le gain et la perte de glace dans les environnements englaciaires, sous-glaciaires, et marginaux.

Bilan massique spécifique : Taux de bilan de masse moyen sur un glacier exprimé en kilogrammes par mètre carré par an, mais souvent exprimé en terme de taux d’épaississement ou d’amincissement équivalent en eau mesuré en mètres d’eau équivalent par an.

Carbonifère : Période de l'ère Paléozoïque de l'histoire de la Terre. Elle s'étend d'environ 360 millions d'années à environ 300 millions d'années.

Cénozoïque : L'ère géologique la plus récente de l'histoire de la Terre, s'étendant d'environ 75 millions d'années jusqu'à aujourd'hui.

Clathrate hydraté : Gaz (comme le méthane) emprisonnés dans une "coque" ou "cage" de cristaux de glace, retrouvés gelés dans le pergélisol et dans les sédiments peu profonds des fonds marins.

Couche active : La couche de sol gelé de façon saisonnière en contact avec l'atmosphère, généralement en référence aux terrains de pergélisol. Les profondeurs de la couche active varient de quelques centimètres à plusieurs mètres.

Crétacé : Une période géologique de l'histoire de la Terre qui s'étendait d'environ 145 à 66 millions d'années, marquée par la disparition de nombreuses formes de vie anciennes, y compris la plupart des dinosaures.

Crevasse : Une fissure ou une fente dans la glace glaciaire. Une crevasse est une rupture dans la glace, alors qu'une crevasse rocheuse est une ouverture étroite résultant d'une fente ou d'une fissure dans la roche.

Crevasse : Une fissure ou une fente dans la glace glaciaire. Une crevasse est une rupture dans la glace, alors qu'une crevasse rocheuse est une ouverture étroite résultant d'une fente ou d'une fissure dans la roche.

Cryosphère : Segment de la Terre comprenant l'eau sous toutes ses formes gelées, y compris les glaciers, la neige, la glace et le pergélisol.

Débutressage : L'exposition de parois rocheuses escarpées par le recul et l’amincissement de la glace glaciaire.

Diviseur continental : Un diviseur est une hauteur de terre séparant deux bassins versants différents. Un diviseur continental sépare les bassins versants qui se jettent dans différents océans. Dans le cas des Rocheuses canadiennes, le diviseur continental, ou Grand Diviseur comme on l’appelle souvent, sépare les eaux qui coulent vers l’océan Pacifique de celles qui coulent vers l’Atlantique. Au champ de glace Columbia, il existe un rare triple diviseur continental, qui est le point culminant du mont Snow Dome et qui sépare les eaux s'écoulant vers les océans Atlantique, Pacifique et Arctique.

Erratique glaciaire : Gros rochers transportés par la glace glaciaire en progression, déposés sur le paysage au retrait du glacier. Les erratiques glaciaires sont connus pour avoir voyagé sur des centaines de kilomètres des paysages d'où ils ont été captés par la glace.

Farine de roche : Particules fines de roche de la taille du limon, produites par le broyage mécanique du substrat rocheux par l’érosion glaciaire. La suspension de farine de roche dans de nombreux lacs de la région du champ de glace Columbia a une concentration idéale pour donner à l’eau une teinte turquoise éclatante. La couleur bleue intense du lac Peyto et du lac Louise, visible d’en haut, est causée par la farine de roche en suspension. Aussi appelée farine glaciaire.

Farine glaciaire : Particules fines, de taille limoneuse, générées par le broyage mécanique du substrat rocheux par l'érosion glaciaire. La suspension de farine glaciaire dans les nombreux lacs de la région du champ de glace Columbia donne à l'eau une couleur turquoise brillante. Le bleu éclatant du lac Peyto et du lac Louise, vu d'en haut, est causé par la farine glaciaire en suspension. Aussi connue sous le nom de farine de roche.

Géologie : Science qui traite de la structure physique de la Terre, de sa substance, de son histoire et des processus qui agissent sur elle.

Givre : Dépôt de glace sur une surface, se formant directement à partir de la vapeur d'eau.

Glace de mer : Glace flottante formée par le gel de l’eau de mer.

Glace de rivière : Glace flottante formée initialement par le gel de l’eau de la rivière.

Glace en crêpes : Morceaux discrets et arrondis de glace de mer ou de lac atteignant quelques mètres de diamètre.

Glace fixée : Glace de mer gelée au rivage. Aussi appelée glace littorale.

Glace flottante : Glace flottant dans l'eau. La glace de lac, de rivière et de mer se forme par congélation in situ de l'eau. Une fois formée, les précipitations météoriques (neige ou pluie gelée) ajoutent à la masse de glace. En revanche, la glace glaciaire flottante est transportée dans le plan d’eau depuis une masse de glace terrestre. Les icebergs sont des fragments de glace glaciaire qui se sont détachés et flottent maintenant.

Glace frasil : Les premières étapes de la croissance de petits cristaux de glace dans les rivières, lacs et océans, lorsque les eaux sont surfondues et turbulentes.

Glace glaciaire : Glace polycristalline formée à partir de la métamorphose de la neige, avec une densité de 830 à 920 kilogrammes par mètre cube.

Glacié : Une région ou un paysage influencé par une présence glaciaire passée.

Glacier : Masse de neige permanente, comprimée par son propre poids en glace, qui commence à se déplacer sous l'effet de la gravité.

Glacier de vallée alpine : Un petit glacier de montagne alimenté par l’accumulation de neige dans la même vallée où il s’écoule.

Glacier de vallée émissaire : Glacier, comme le glacier Athabasca, qui s’écoule d’une zone d’accumulation principale vers une vallée voisine.

Grésil : Grains de neige granuleux parfois appelés grêle molle.

Lacs thermokarstiques : Caractéristiques des paysages arctiques, formées lorsque le pergélisol dégèle et crée des dépressions de surface qui se remplissent d’eau de fonte.

Ligne de névé : La frontière souvent bien visible sur les parties supérieures d'un glacier, au-dessus de laquelle la neige d'hiver ne fond pas. La ligne de névé distingue la fin d'un glacier et le début du champ de glace qui le forme.

Limites planétaires : Cadre conceptuel comprenant neuf aspects différents du système naturel de la Terre sur lesquels l'humanité exerce une influence significative. Chaque catégorie définit une limite pour un espace de fonctionnement sûr, désignant les limites écologiques à l’intérieur desquelles notre société peut fonctionner confortablement. Dépasser ces limites signifie entrer dans une zone d’incertitude où nous risquons de franchir des seuils qui déclencheront des changements écologiques soudains et non linéaires, présentant un grand risque pour l’humanité telle qu’elle est organisée actuellement. Les neuf limites sont : changement climatique; perte de biodiversité; acidification des océans; chargement d’aérosols; flux biogéochimiques; modification des systèmes terrestres; nouvelles entités; utilisation de l'eau douce; et diminution de la couche d’ozone stratosphérique. En 2023, on estime que nous avons dépassé les limites de six de ces neuf catégories. En savoir plus ici : https://www.stockholmresilience.org/research/planetary-boundaries.html

Massif glaciaire : Une région ou un bassin fluvial où les glaciers sont actuellement présents.

Modèle de circulation générale (MCG) : Modèle tridimensionnel des dynamiques atmosphériques ou océaniques. MCG désigne également un modèle climatique global, un acronyme maintenant utilisé de façon interchangeable.

Moraine : Dépôt de débris rocheux transportés et façonnés par le flux et l’érosion glaciaires. Plusieurs types de moraines se trouvent sur et autour du glacier Athabasca et dans la région du champ de glace Columbia, y compris les moraines latérales, terminales, médianes et d’ablation, chacune étant formée par la dynamique d’actions glaciaires différentes.

Moulin : Voir puit glaciaire.

Neige : Précipitation de cristaux de glace qui s'accumule à la surface de la Terre.

Neige pastèque : Voir neige rose.

Neige rose : Neige printanière devenue rose ou rouge en raison de l’algue connue sous le nom de Chlamydomonas nivalis, également appelée "neige pastèque". Les créatures qui prospèrent à des températures au point de congélation ou en dessous sont connues sous le nom de cryophiles. On a découvert bien plus d'espèces de cryophiles que prévu. Une étude de 1968 a révélé la présence de 466 espèces de micro-organismes dans la neige, dont 77 étaient des champignons et 35 des bactéries, le reste étant des algues. Les cryophiles les plus connus dans cette région des montagnes Rocheuses sont les algues rouges présentes dans la neige en concentrations suffisamment élevées pour colorer le manteau neigeux de printemps et d’été en rose. Pour beaucoup de ces organismes, la croissance optimale ne peut se produire qu’à des températures inférieures à 10˚C. Chez certaines souches d’algues de neige, en particulier Chlamydomonas nivalis, qui est la plus courante ici, la croissance optimale des cellules végétatives mobiles se situe entre 1˚C et 5˚C. La température limite supérieure de croissance pour de nombreuses de ces espèces se situe entre 16˚C et 20˚C, et la température minimale de croissance est de 0˚C voire moins. Cependant, c’est leur capacité de survie à des températures extrêmement froides qui est véritablement spectaculaire. Des tests en laboratoire ont montré que des cellules viables d’algues de neige ont survécu à des températures aussi basses que -196˚C.

Névé : Neige pluriannuelle en transition entre neige météorique et glace glaciaire. La densité du névé varie typiquement de 550 à 830 kilogrammes par mètre cube.

Nêvé : Zone d’accumulation d’un champ de glace, souvent associée à des couches épaisses de névé.

Nuages mixtes : Nuages dans une plage de température d’environ 0˚C à -40˚C, contenant un mélange de cristaux de glace, de gouttelettes d’eau en surfusion et de vapeur d’eau.

Ogives : Un motif régulier de bandes ondulantes de glace claire et sombre à la surface d’un glacier en pente abrupte. Ces bandes espacées de manière uniforme descendent dans le sens de l’écoulement du glacier, qui se déplace plus rapidement au centre que sur les bords. Les bandes sombres se composent de glace qui a traversé les chutes de glace durant la saison estivale. Les bandes claires, elles, sont composées de glace qui a traversé ces chutes pendant l’hiver.

Ordovicien : Période géologique de l’histoire de la Terre s’étendant d’environ 485 millions d’années à environ 445 millions d’années. Pendant l’Ordovicien, les continents de l’hémisphère sud se sont rassemblés pour former un seul continent nommé Gondwana, qui a lentement commencé à dériver vers le pôle Sud. Durant cette même période, les continents Laurentia (Amérique du Nord actuelle), Sibérie, et Baltica (nord de l’Europe actuelle) étaient encore des continents indépendants. Des poissons fossilisés et des restes de mousses ont été découverts datant de cette époque.

Pergélisol : Sol gelé en permanence, techniquement défini comme un sol à une température de 0˚C ou moins pendant au moins deux ans.

Périglaciaire : Environnements terrestres influencés par l’activité glaciaire ou le pergélisol.

Processus de Bergeron : Processus par lequel les cristaux de glace croissent aux dépens des gouttelettes dans les nuages mixtes, par dépôt sélectif de vapeur sur les cristaux de glace. Ce processus est motivé par la pression de vapeur de saturation plus faible sur les cristaux de glace par rapport aux gouttelettes d'eau.

Proglaciaire : L’environnement adjacent à un glacier, également appelé avant-glacier. Pour la plupart des glaciers contemporains, l’environnement proglaciaire est la région récemment dégagée de la glace où la végétation n’a pas encore pris racine.

Rapport de zone d'accumulation : La proportion de surface d'un glacier représentée par la zone d'accumulation à la fin de la saison de fonte estivale.

Relation de Clausius-Clapeyron : La relation thermodynamique entre la pression et la température, qui sous-tend à la fois la dépression du point de fusion sous pression dans la glace et l'augmentation de la pression de vapeur de saturation avec la température dans l'atmosphère.

Sérac : Tour de glace se détachant d’un glacier alors qu’il descend en pente sur une chute de glace.

Sous-glaciaire : L’environnement situé sous un glacier, à l’interface entre la glace et le lit rocheux.

Supraglaciaire : À la surface d’un glacier.

Terre boule de neige : Épisodes de couverture glaciaire et de glace de mer complète à la surface de la Terre dans son passé lointain.

Vent solaire : La grande tempête de lumière et de particules radioactives dans laquelle la Terre évolue en passant à travers l’éclat du soleil.

Zone d’ablation : La région d'un glacier où l'ablation annuelle dépasse l'accumulation annuelle, entraînant une perte nette de neige et de glace.

Zone d'accumulation : La zone d'un glacier où l'accumulation annuelle dépasse l'ablation annuelle, donnant une accumulation nette.

Crête Shaffer, parc national Yoho. Photo par Iris Fairly-Beam.

Canada IYGP, Canmore, AB.
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