ROLE DES EAUX GLACIAIRES DANS LA

FORMATION DES VALLEES EN AUGE
version 114
du 23 août 2009
Pour suivre le fil d'Ariane "Rôle joué par les eaux glaciaires dans la formation des vallées en auge", lisez cette page jusqu'au bout


Nous ne saurions trop recommander aux lecteurs attentifs, dont vous fait partie, bien entendu, de lire - ou de relire - avant cette page, celles consacrées aux modes d'érosion glaciaires et à la circulation des eaux glaciaires à l'intérieur d'un glacier de vallée, précaution cependant inutile s'il a suivi jusqu'ici le fil d'Ariane.

Les vallées glaciaires présentent souvent une section en auge, qui, si elle n'est pas de règle générale, se rencontre fréquemment dans les roches dures et homogènes.
Par ailleurs, dans de nombreux cas, ces vallées montrent, au dessus des rebords d'auge, des épaulements aux pentes plus douces, avant l'envolée terminale des pentes vers les sommets.

Ces épaulements constituent des formes glaciaires plus typiques encore que les vallées en auge, que l'on rencontre parfois en dehors des zones jadis couvertes de glaciers.

En règle assez générale, on constate que les sommets des épaulement - ou les sommets des bosses dans le cas des épaulemets du type 2 - se situent quelques dizaines de mètres en dessous de l'altitude maximum atteinte par le glacier. Quant aux rebords d'auge, ils se placent souvent 100 à 150 m plus bas, chiffre sujet à de grandes variations.

Les épaulements portent de nombreuses formes glaciaires (dépôts, sillons vallonnés ou rocheux, stries), cependant qu'au-dessus d'eux, la pente, plus soutenue, ne montre plus de tels modelés glaciaires, sinon parfois des stries sur quelques dizaines de mètres.


Comment les actions érosives glaciaires aboutissent-elles à la formation d'un relief aussi caractéristique, qui ne se rencontre pas dans les vallées fluviales ?

L'abrasion par la glace n'a fait l'objet que d'études très parcellaires et il n'est pas démontré que cette action soit suffisamment intense pour creuser une vallée, encore moins pour lui donner une section en auge.

Rejoignant une opinion assez répandue, nous pensons donc que l'action de la glace ne peut, à elle seule, expliquer toutes les particularités du relief des vallées glaciaires.

Quel est donc l'agent ou les agents d'érosion responsables de ces formes originales ?

Les eaux glaciaires nous paraissent ici jouer un rôle important, quoique souvent passé sous silence.

Nous proposons l'explication suivante de la forme en auge des vallées glaciaires, sur la base de l'hypothèse que nous avons exposée à la page circulation des eaux glaciaires.


 LE FOND D'AUGE

Nous avons vu que, parvenues sur le fond d'auge, les eaux circulent dans de nombreux chenaux anastomosés,répartis sur toute la largeur du lit. dont la position fluctue sans cesse et dont nous avons donné des illustrations ici.
Les chenaux sont soumis à une érosion, provoquée par ces eaux très abrasives, qui s'exerce principalement sur leurs coudes ( plus exactement dans la concavité de ces coudes), comme c'est d'ailleurs également le cas dans les tuyauteries de transport de boues industrielles, dont les coudes nécessitent des protections renforcées contre l'usure.
Le phénomène n'est pas sans rappeler non plus celui que l'on observe dans les rivières, dont les méandres progressent par érosion de leurs parties concaves, mais l'analogie n'est sans doute qu'apparente, les écoulements à l'air libre étant, bien entendu, soumis à d'autres règles que ceux qui s'effectuent sous pression. Dans les deux cas, érosion fluviale et érosion glaciaire, le résultat est assez semblable cependant, la migration des méandres finissant par calibrer le lit majeur, qu'elle élargit et aplanit.

Mais revenons sur le fond d'auge glaciaire.
Amincies par l'usure, les crêtes qui séparent les chenaux finissent par être détruites par la poussée et le poids de la glace, aidés en cela par l'effet de pression hydraulique.
Le fond d'auge est donc soumise à une érosion surfacique, d'où sa planéité. Dans le cas d'une vallée torrentielle, au contraire, les écoulements ont lieu en majeure partie au fond des talwegs (principal ou affluents), donnant naissance à une érosion linéaire, responsable de la forme en V.
LES FLANCS D'AUGE

On a vu à la page circulation des eaux glaciaires que, selon notre hypothèse, celles-ci , dans leur trajet entre la surface et le fond d'auge, empruntent la zone de faiblesse que constitue le contact de la glace contre les flancs de la vallée.

D'une manière analogue à ce qui se passe pour les chenaux du fond d'auge, les eaux glaciaires doivent alors creuser, dans les flancs d'auge, des sillons - que nous appellerons moulins de rive - séparés par des crêtes, ultérieurement rabotées par l'effet de poussée de la glace et la divagation des moulins de rive.
La vallée glaciaire est ainsi " surfacée " par deux outils, dont l'un se déplace horizontalement sur toute la surface du fond, l'autre verticalement sur celles des parois.
C'est exactement le processus qui serait utilisé dans un atelier d'usinage pour obtenir une forme en U.


LES EPAULEMENTS

Sous l'influence de la gravité, les eaux glaciaires rejoignent, dès qu'il leur est possible, la surface d'écoulement intraglaciaire . En conséquence, la glace agit pratiquement seule dans la tranche supérieure du glacier au dessus de cette surface d'écoulement intraglaciaire. Les actions érosives y sont donc moins violentes, ce qui explique sans doute que les épaulements soient moins inclinés que les flancs d'auge.

C'est donc, selon nous, à l'action des eaux glaciaires que l'on doit essentiellement la formation des vallées en auge et des épaulements.


OBJECTIONS ?
Pour être complet, il convient de signaler deux objections que l'on a faites à l'encontre du rôle important que nous attribuons aux eaux glaciaires dans le façonnement des vallées en auge :

1 - De telles érosions ne peuvent se produire que lorsque le débit des eaux de fonte est suffisant, c'est-à-dire à une altitude assez faible, qui, pendant les glaciations quaternaires, se situait plus bas encore qu'à l'heure actuelle.
Or, si les belles auges glaciaires s'observent surtout en effet dans le bas des vallées, là où, précisément, l'action des eaux était la plus importante, il s'en rencontre également plus haut, enfouies encore parfois sous les glaces, par exemple dans le bassin de la Mer de Glace, au niveau du Tacul (2200 m) (Louis Reynaud 1991).
Certes, on est ici en dessous de la ligne d'équilibre (limite entre zones d'accumulation et d'ablation) actuelle qui se situe vers 2750 m à la Mer de Glace et bien plus bas encore que l'altitude à laquelle les eaux de fonte commencent à percoler vers les profondeurs, transformant le glacier froid en glacier tempéré (sans doute actuellement ici aux environ de 3600 m). Mais le débit des eaux glaciaires était-il, à cette altitude, pendant les glaciations, suffisant pour modeler les flancs de la vallée?

Il est donc important de déterminer l'altitude en dessous de laquelle le débit des eaux glaciaires atteignait une valeur appréciable lors des glaciations.

Des observations que nous avons récemment effectuées dans divers massifs nous paraissent apporter de l'eau à notre moulin (avec et sans jeu de mots). Au pléniglaciaire du Würm, un débit important d'eaux glaciaires existait déjà à une altitude de l'ordre de 2000 m.

On lira à ce sujet la page altitude d'apparition des eaux glaciaires.

De plus, on n'oubliera pas que, depuis le début du Quaternaire, des périodes froides ont alterné avec des interglaciaires chauds au cours desquels les glaciers ont reculé plus encore que de nos jours (certains estiment même qu'ils avaient alors presque entièrement disparus).
Et durant les glaciations elle-mêmes, des épisodes tempérés se sont intercalés au cours des périodes froides.

L'érosion par les eaux glaciaires a pu ainsi s'exercer, aux périodes de forts reculs glaciaires, plus haut qu'à l'heure actuelle.

Enfin, il faut noter que, dans le cas de glaciations très anciennes, ces actions se sont appliquées à des altitudes qui pouvaient être très différentes des actuelles. On lira à ce sujet la page influence de l'orogénie et de l'isostasie
2 - On peut objecter que les parois d'une vallée en auge ne présentent pas de formes qui pourraient attribuées indéniablement à des circulations d'eau, telles des marmites de géants.
Il ne faut pas oublier que, si, en dessous des rebords d'auge, les flancs d'auge ont été soumis à l'action conjointe - quoique non simultanée - des eaux glaciaires et de la glace, cette dernière s'est exercée pratiquement seule au-dessus de ce niveau.

Lors de la décrue des glaciers quaternaires, aux cataglaciaires, cette surface d'écoulement intraglaciaire s'est abaissée en même temps que celle du glacier. Les formes éventuelles d'érosion torrentielle imprimées sur les versants (les moulins de rives) ont donc été oblitérées par l'érosion due à la glace seule, jusqu'au dégagement final des versants de leur gangue de glace.

On ne peut espérer en découvrir qu'en des lieux où l'action des eaux glaciaires n'a pas été suivie par celle de la glace seule.
Ce cas, peu fréquent, se rencontre sur certains cols de diffluence, par exemple au Pas d'Anna Falque, lieu où subsistent des formes dues à des circulations d'eau.


EN CONCLUSION

Il nous semble donc probable que la forme en auge des vallées glaciaires résulte d'une synergie entre l'action de la glace et celle des eaux glaciaires.
Celles-ci se chargent, dès l'altitude où leur débit est suffisant, de répartir l'érosion sur toute la surface du lit et des parois en y creusant chenaux et moulins de rive alors que la glace rabote les reliefs qui séparent ceux-ci, engendrant ainsi des surfaces planes.

Il faut toutefois bien garder à l'esprit que la montagne n'est pas un bloc homogène de pâte à modeler et qu'elle comporte des alternances de roches de duretés différentes.
Le schéma ci-dessus doit donc être interprété localement en fonction, tant de la nature des roches que de la tectonique, ce qui peut en atténuer l'aspect un peu trop géométrique.

Une confirmation du rôle important que nous semblent jouer les eaux glaciaires est apportée par l'existence des seuils et des épaules, ce qui nous amène à suivre plus loin notre fil d'Ariane.

Voir également les pages secondaires suivantes :

Altitude d'apparition des eaux glaciaires sur un glacier quaternaire (1)

Altitude d'apparition des eaux glaciaires sur un glacier quaternaire (2)

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