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Les surges glaciaires ne sont pas liées aux variations climatiques et peuvent se produire alors même que le glacier recule.
Il faut souligner que le changement climatique est un phénomène très difficile à comprendre et il n’est toujours pas possible de savoir quels facteurs – naturels ou anthropiques – au cours des dernières décennies sont à l’origine du réchauffement.

Le climat de la Terre enregistre des variations et au cours les derniers milliers d’années a connu des périodes de réchauffement et de refroidissement. Au XVIIe siècle, le Sud de l’Europe a connu des hivers rudes et longs, appelés le « petit âge glaciaire ». Dans les tableaux des grands maîtres flamands, les canaux sont gelés et la Hollande est couverte de neige.
 

LE PETIT ÂGE GLACIAIRE

La période de refroidissement s’est terminée au milieu du XIXe siècle et, depuis, le climat a commencé à se réchauffer, plus rapidement dans les régions polaires. À partir de 1920, les températures annuelles moyennes ont augmenté de 2 à 4 °C dans l’Arctique, accompagnées d’une activité cyclonique fréquente dans les latitudes septentrionales. Les glaciers ont reculé presque partout. En 1950, la superficie des glaciers a diminué de 25% en Suisse et de 15% dans le Caucase. Même si les glaciers ont avancé de manière sporadique dans les années 1920 et 1960, ces périodes de refroidissement ont été courtes et d’une portée limitée. En 2000, la hausse des températures a été observée partout dans le monde.

Le réchauffement global a suscité de vives inquiétudes et de nombreux débats parmi les scientifiques et autres décideurs. « Les rapports d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) de l’ONU ont établi que la température de l’air à la surface du globe augmentait. Il ne fait aucun doute que ce réchauffement est l’un des facteurs qui contribue à la fonte rapide des glaciers et des calottes glaciaires, à l’exception de l’Antarctique qui contient 90% de la glace du globe. En effet, les études menées sur la calotte glaciaire de l’Antarctique au cours des 50 dernières années montrent que, malgré les erreurs de calcul, la masse glaciaire n’a pas diminué, ce qui démontre sa stabilité. Toutefois, l’élévation progressive du niveau de la mer due à la dilatation thermique des océans et à la fonte de la calotte glaciaire du Groenland et à d’autres glaciers polaires et alpins revêt une importance cruciale pour les populations côtières.

C’est dans ce contexte de changement climatique que je tenterai d’expliquer comment les glaciers deviennent instables ou avancent brusquement, menaçant les populations, et comment surveiller ces mouvements.
 

LES SURGES GLACIAIRES, UNE CATÉGORIE À PART

Parfois, les glaciers avancent rapidement en raison d’une diminution de glaciation–terme qui désigne la croissance et la superficie d’un glacier. Par exemple, en 1963, le glacier Medvezhiy «s’est réveillé» et a descendu la pente occidentale de la montagne Academia Nauk, la plus élevée du massif du Pamir en Asie centrale. La vitesse normale du glacier était de 220 à 400 mètres par an, soit moins d’un mètre par jour. Mais en avril 1963, sa vitesse s’est soudainement accélérée, et il a dévalé la vallée à une vitesse de 100 mètres par jour. En un mois, la langue frontale mesurait près de 2 km, a divisé la vallée en deux, formant un lac de 8 mètres de profondeur. Le barrage de glace a cédé sous la pression de l’eau et l’eau s’est déversée dans le fleuve Vanch à 1 000 mètres cubes par seconde, charriant des blocs de glace et des débris rocheux (fig. 2).

Ce phénomène a donné lieu à une étude sur l’avancée rapide des glaciers en ex-Union soviétique. À partir de 1963, une expédition spéciale a étudié le glacier, enregistrant minutieusement les observations afin de constituer une base pour prévoir la prochaine avancée. Suite à plusieurs études sur le glacier, il a été possible de prévoir la prochaine avancée et son ampleur. Elle a eu lieu durant l’été de 1973. C’était la première fois que les scientifiques avaient pu prévoir une catastrophe glaciaire. Quelques mois plus tard, au printemps 1973, le glacier a de nouveau commencé à avancer. En l’espace de deux mois, sa langue mesurait 1,8 km et a recouvert les dépôts de son avancée dix ans auparavant. Comme précédemment, il a bloqué l’affluent dans la vallée, le barrage de glace s’est rompu sous la pression de l’eau du lac inondant les localités voisines à un débit de 1 000 mètres cubes par seconde.

Depuis les années 1960 et 1970, les études sur les surges glaciaires, en particulier celle du Medvezhiy, ont permis de réunir des informations scientifiques sur la structure et la nature des glaciers. Il s’est avéré qu’un glacier répète son avancée à des intervalles presque réguliers si les conditions extérieures ne changent pas. Toutefois, même dans des conditions géographiques similaires, tous les glaciers ne se ressemblent pas. Le Medvezhiy, par exemple, a avancé tous les 9 à 17 ans. Selon des données et des observations locales indirectes, le glacier a avancé en 1937 et en 1951, alors que les observations directes ont indiqué des mouvements en 1963, 1972 et 1989.

Les surges glaciaires ne sont pas liées aux variations climatiques et peuvent se produire alors même que le glacier recule. Cela fait partie du comportement de certains glaciers et ne constitue pas la preuve d’une avancée brusque. La période qui s’écoule entre le début d’une surge et sa fin est appelée une pulsation et, de fait, des pulsations périodiques se produisent en raison de l’instabilité du glacier. La force de friction produite au lit brise la glace. Des centaines de glaciers en mouvement sont aujourd’hui connus dans de nombreuses régions glaciaires, les plus nombreux se trouvant en Alaska, en Islande, à Spitsbergen–la plus grande île de l’archipel du Svalbard dans l’océan Arctique–ainsi que dans les montagnes d’Asie centrale et du Pamir.

Une pulsation consiste en deux phases : une surge et une régénération. Pendant une surge, un glacier libère la tension accumulée lors de sa précédente régénération. Le glacier se disloque, sa vitesse de glissement s’accélère et la masse glaciaire située en haut du glacier se déplace vers les parties médiane et inférieure. En même temps, les parties supérieures et inférieures du glacier se rapprochent, provoquant un allongement de la langue. Une fois la surge terminée, la régénération débute lorsque la glace s’accumule dans la partie de pulsation supérieure et que l’extrémité frontale de la partie activée bouge graduellement.

Mais il reste une question à résoudre : quelle différence y a-t-il entre un glacier «normal» et un glacier « en surge » et un glacier normal peut-il se transformer en un glacier en surgé? Une chose est sûre, comme je l’ai mentionné plus haut, l’activité d’un glacier ne provoque pas toujours une surge. Mais le mouvement modifie sa structure et son régime : lorsque sa vitesse s’accélère, des crevasses se forment dans lesquelles s’amoncellent des débris rocheux et de nouveaux dépôts morainiques.
 

LES CAUSES ET LES MÉCANISMES DES SURGES GLACIAIRES

Généralement, les surges glaciaires surviennent lorsque les vallées étroites ou la couverture morainique retiennent la glace, ce qui provoque une instabilité. Les observations directes d’un changement dans le mouvement d’un glacier au début d’une surge glaciaire sont malheureusement encore très rares et les causes ne sont pas clairement établies. Aujourd’hui, certaines hypothèses sont proposées pour tenter d’en expliquer le mécanisme.

La vitesse d’un glacier augmente soudainement soit à cause de l’intensification des forces qui agissent (principalement la gravité) soit à cause de la réduction de la friction à l’intérieur du glacier et au lit de la montagne. Ces deux processus sont liés entre eux. Le flux de la glace augmente soudainement après avoir dépassé une charge maximale, un phénomène dû à l’accumulation de la glace dans le réservoir du glacier au cours des années.