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De la glace aux ruisseaux : comment les glaciers créent-ils différents types de canaux d’eau ?
Un ruisseau glaciaire est une zone canalisée formée par un glacier dans laquelle l'eau liquide s'accumule et s'écoule. Ces cours d'eau sont souvent appelés « cours d'eau glaciaires » ou « cours d'eau de fonte des glaciers ». Le mouvement de l’eau est influencé par la gravité et la fonte des glaces, formant différents types de cours d’eau glaciaires : cours d’eau supraglaciaires, intraglaciaires, sous-glaciaires et préglaciaires. L’eau pénètre dans les cours d’eau supraglaciaires et s’infiltre à travers le manteau neigeux, formant des « bassins de fonte » dans les zones d’accumulation de neige et les névés. Cette eau s'accumule et s'écoule dans des lacs supraglaciaires et des canaux de ruisseaux supraglaciaires au sommet du glacier, et quitte finalement le glacier par des ruisseaux ou des lacs préglaciaires.
Les cours d’eau glaciaires jouent un rôle important dans les échanges d’énergie et le transport des sédiments.
L’érosion et la sédimentation des glaciers influencent la formation des cours d’eau, et ces processus se produisent en raison de l’avancée et du recul des glaciers. Les processus d’érosion glaciaire, y compris l’abrasion et le détachement, sont influencés par divers facteurs, tels que le mouvement des plaques, l’activité volcanique et les changements dans la composition des gaz atmosphériques. L'érosion glaciaire entraîne souvent la formation de vallées en forme de U, qui favorisent l'écoulement directionnel de l'eau, formant ainsi des ruisseaux glaciaires. L’érosion sous-glaciaire et l’écoulement glaciaire sont des écoulements d’eau causés par la fonte des glaciers qui peuvent éroder le substrat rocheux. Les ruisseaux glaciaires peuvent varier en largeur et en hauteur de quelques centimètres à plusieurs dizaines de mètres et peuvent être classés selon trois critères : superficiel, érosionnel et canyon.
Les ruisseaux glaciaires se trouvent dans de nombreuses régions du monde, souvent sous des latitudes élevées ou dans des environnements alpins. Grâce au développement de la technologie de télédétection et des systèmes d’information géographique (SIG), les scientifiques sont mieux en mesure de surveiller et d’étudier la dynamique de ces cours d’eau. L’un des exemples les plus célèbres est la rivière Rupal.
Le débit d’eau dans les cours d’eau glaciaires fluctue au cours de l’année et est influencé par la fonte des neiges, le recul des glaciers, la fonte des interfaces et les précipitations.
Le débit des cours d'eau glaciaires est plus élevé au printemps et en été, car la hausse des températures favorise l'augmentation des eaux de fonte. L’eau de fonte constitue une composante majeure du bilan hydrique annuel de nombreux cours d’eau glaciaires. Cependant, dans les zones où la présence de glaciers est importante, les cours d’eau glaciaires ne reçoivent qu’environ 52 % de la production d’eau de fonte, car une partie importante de l’eau de fonte s’écoule dans les crevasses des glaciers environnants.
Les écosystèmes des glaciers sont également confrontés à des conditions de vie difficiles car ils sont souvent situés à des altitudes et des latitudes élevées. Les basses températures de l’eau et les fréquences d’écoulement erratiques limitent la biodiversité dans ces eaux, mais les invertébrés qui y vivent grandissent plus rapidement car il y a moins de concurrence. Les espèces dominantes dans les ruisseaux glaciaires sont les Diamesinae de la famille des Muscidae, avec également des Orthocladiinae et d'autres espèces microscopiques.
Les cours d'eau glaciaires peuvent également avoir des caractéristiques écologiques différentes selon la façon dont leur débit change, en particulier en été lorsque le débit d'eau augmente en raison de la fonte des glaces, ce qui peut affecter le biote local. L’augmentation de la vitesse d’écoulement entraînera une turbidité élevée dans les sédiments, ce qui aura à son tour un certain impact sur la croissance des organismes. Cependant, à la fin de l’été, les débits d’eau diminuent et la végétation reprend son cours.
Le recul des glaciers causé par le changement climatique pourrait réduire les débits saisonniers des cours d’eau, affectant ainsi la stabilité des sources d’eau.
Alors que la planète se réchauffe, l’impact du changement climatique sur les glaciers est énorme. On prévoit qu’à mesure que les glaciers reculent, les débits d’eau de surface pourraient diminuer à l’avenir. Les réserves d’eau souterraine sont faibles dans les zones de haute montagne, ce qui affecte la stabilité de ces cours d’eau. Sans approvisionnement en eau, le débit de ces cours d’eau deviendra irrégulier et l’eau qui les traverse deviendra plus chaude, poussant potentiellement les aires de répartition des organismes vers le haut.
Bien que certaines zones alpines soient considérées comme des environnements inaccessibles, la présence de polluants dans l’air peut encore affecter les écosystèmes minéraux locaux, en particulier dans les écosystèmes d’eau froide, ce qui rend les tests et la surveillance des polluants de plus en plus importants. Les macro-invertébrés existants (tels que les moustiques et les mouches) sont souvent utilisés comme espèces indicatrices, mais des recherches et des explorations supplémentaires sont nécessaires pour comprendre ces espèces alpines.
Dans cet environnement en évolution rapide, les cours d’eau glaciaires ne sont pas seulement des exemples d’écoulement d’eau, mais des indicateurs d’un écosystème fonctionnel. Comment pouvons-nous comprendre et répondre aux défis posés par ces changements environnementaux ?
