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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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