Dernière période glaciaire

gigatos | mars 31, 2022

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Résumé

La dernière période glaciaire (LGP), également connue sous le nom de dernier âge glaciaire ou simplement d »âge glaciaire, s »est déroulée de la fin de l »Eemien à la fin du Younger Dryas, soit de 115 000 à 11 700 ans environ. Le LGP fait partie d »une plus grande séquence de périodes glaciaires et interglaciaires connue sous le nom de glaciation quaternaire, qui a commencé il y a environ 2 588 000 ans et se poursuit encore aujourd »hui. La définition du Quaternaire comme commençant il y a 2,58 millions d »années (Mya) est basée sur la formation de la calotte glaciaire arctique. La calotte glaciaire de l »Antarctique a commencé à se former plus tôt, à environ 34 Mya, au milieu du Cénozoïque (événement d »extinction Eocène-Oligocène). L »expression « période glaciaire du Cénozoïque supérieur » est utilisée pour inclure cette phase précoce.

Au cours de cette dernière période glaciaire, des épisodes alternés d »avancée et de recul des glaciers se sont produits. Au cours de cette dernière période glaciaire, le dernier maximum glaciaire s »est produit il y a environ 22 000 ans. Si le schéma général du refroidissement global et de l »avancée des glaciers était similaire, les différences locales dans le développement de l »avancée et du retrait des glaciers rendent difficile la comparaison des détails d »un continent à l »autre (voir l »image des données des carottes de glace ci-dessous pour les différences). Il y a environ 12 800 ans, le Younger Dryas, l »époque glaciaire la plus récente, a commencé, une coda à la période glaciaire précédente de 100 000 ans. Sa fin, il y a environ 11 550 ans, a marqué le début de l »Holocène, l »époque géologique actuelle.

Du point de vue de l »archéologie humaine, le LGP se situe dans la période du paléolithique et du début du mésolithique. Au début de l »événement de glaciation, l »Homo sapiens était confiné aux basses latitudes et utilisait des outils comparables à ceux utilisés par les Néandertaliens dans l »ouest et le centre de l »Eurasie et par les Denisovans et l »Homo erectus en Asie. Vers la fin de l »événement, H. sapiens a migré en Eurasie et en Australie. Les données archéologiques et génétiques suggèrent que les populations sources d »humains paléolithiques ont survécu au LGP dans des zones faiblement boisées et se sont dispersées dans des zones de forte productivité primaire, tout en évitant la couverture forestière dense.

Le LGP est souvent appelé familièrement la « dernière période glaciaire », bien que le terme période glaciaire ne soit pas strictement défini et que, dans une perspective géologique plus longue, les quelques derniers millions d »années puissent être considérés comme une seule période glaciaire, étant donné la présence continue de nappes glaciaires près des deux pôles. Les glaciations sont un peu mieux définies, comme des phases plus froides pendant lesquelles les glaciers avancent, séparées par des interglaciaires relativement chauds. La fin de la dernière période glaciaire, qui s »est déroulée il y a environ 10 000 ans, est souvent appelée la fin de l »ère glaciaire, bien qu »il reste encore beaucoup de glace toute l »année en Antarctique et au Groenland. Au cours des derniers millions d »années, les cycles glaciaires-interglaciaires ont été « rythmés » par les variations périodiques de l »orbite de la Terre via les cycles de Milankovitch.

Le LGP a fait l »objet d »études intensives en Amérique du Nord, dans le nord de l »Eurasie, dans l »Himalaya et dans d »autres régions anciennement glaciaires du monde. Les glaciations qui se sont produites pendant cette période glaciaire ont couvert de nombreuses zones, principalement dans l »hémisphère nord et dans une moindre mesure dans l »hémisphère sud. Elles portent différents noms, développés historiquement et en fonction de leur répartition géographique : Fraser (dans la cordillère pacifique d »Amérique du Nord), Pinedale (dans les Rocheuses centrales), Wisconsinien ou Wisconsin (dans le centre de l »Amérique du Nord), Dévensien (dans les îles britanniques), Midlandien (en Irlande), Würm (dans les Alpes), Mérida (au Venezuela), Weichselien ou Vistulien (en Europe du Nord et en Europe centrale septentrionale), Valdai en Russie et Zyryanka en Sibérie, Llanquihue au Chili et Otira en Nouvelle-Zélande. Le Pléistocène tardif géochronologique comprend la période glaciaire tardive (Weichselien) et l »avant-dernier interglaciaire (Eémien) qui la précède immédiatement.

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Hémisphère Nord

Le Canada était presque entièrement recouvert de glace, tout comme la partie nord des États-Unis, tous deux recouverts par l »immense inlandsis laurentidien. L »Alaska est resté pratiquement libre de glace en raison des conditions climatiques arides. Des glaciations locales existaient dans les montagnes Rocheuses et dans l »inlandsis de la Cordillère, ainsi que sous forme de champs de glace et de calottes glaciaires dans la Sierra Nevada, au nord de la Californie. En Grande-Bretagne, en Europe continentale et en Asie du Nord-Ouest, la calotte glaciaire scandinave a de nouveau atteint les parties septentrionales des îles britanniques, de l »Allemagne, de la Pologne et de la Russie, s »étendant à l »est jusqu »à la péninsule de Taymyr en Sibérie occidentale. L »étendue maximale de la glaciation de la Sibérie occidentale a été atteinte vers 18 000 à 17 000 ans avant notre ère, soit plus tard qu »en Europe (22 000-18 000 ans avant notre ère). Au lieu de cela, des complexes de champs de glace importants, mais restreints, ont couvert des chaînes de montagnes en Sibérie du Nord-Est, y compris les monts Kamchatka-Koryak.

L »océan Arctique, situé entre les immenses calottes glaciaires d »Amérique et d »Eurasie, n »était pas entièrement gelé. Comme aujourd »hui, il n »était probablement recouvert que de glace relativement peu épaisse, sujette à des changements saisonniers et criblée d »icebergs vêlant des calottes glaciaires environnantes. D »après la composition des sédiments récupérés dans les carottes des grands fonds, il a même dû y avoir des périodes d »eaux libres saisonnières.

En dehors des calottes glaciaires principales, une glaciation généralisée s »est produite sur les plus hautes montagnes de la ceinture alpestre. Contrairement aux stades glaciaires précédents, la glaciation de Würm était composée de calottes glaciaires plus petites et se limitait principalement aux glaciers de vallée, envoyant des lobes glaciaires dans l »avant-pays alpin. Des champs de glace locaux ou de petites nappes glaciaires ont été découverts sur les massifs les plus élevés des Pyrénées, des Carpates, des Balkans, du Caucase et des montagnes de Turquie et d »Iran.

Dans l »Himalaya et sur le plateau tibétain, il existe des preuves que les glaciers ont considérablement avancé, en particulier entre 47 000 et 27 000 ans avant notre ère. La formation d »une seule couche de glace contiguë sur le plateau tibétain est controversée.

D »autres régions de l »hémisphère Nord n »ont pas connu de grandes nappes glaciaires, mais des glaciers locaux étaient répandus à haute altitude. Certaines parties de Taïwan, par exemple, ont été glaciées à plusieurs reprises entre 44 250 et 10 680 ans avant notre ère, de même que les Alpes japonaises. Dans ces deux régions, l »avancée maximale des glaciers s »est produite entre 60 000 et 30 000 BP. Dans une moindre mesure encore, des glaciers existaient en Afrique, par exemple dans le Haut Atlas, les montagnes du Maroc, le massif du Mont Atakor dans le sud de l »Algérie, et plusieurs montagnes d »Éthiopie. Juste au sud de l »équateur, une calotte glaciaire de plusieurs centaines de kilomètres carrés était présente sur les montagnes d »Afrique de l »Est dans le massif du Kilimandjaro, le mont Kenya et les monts Rwenzori, qui portent encore aujourd »hui des glaciers reliques.

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Hémisphère sud

La glaciation de l »hémisphère sud a été moins étendue. Des inlandsis existaient dans les Andes (inlandsis de Patagonie), où l »on a signalé six avancées de glaciers entre 33 500 et 13 900 BP dans les Andes chiliennes. L »Antarctique était entièrement recouvert de glace, comme aujourd »hui, mais contrairement à ce qui se passe aujourd »hui, la calotte glaciaire ne laissait aucune zone non recouverte. En Australie continentale, seule une très petite zone à proximité du mont Kosciuszko a été glaciée, alors qu »en Tasmanie, la glaciation était plus étendue. Une calotte glaciaire s »est formée en Nouvelle-Zélande, couvrant l »ensemble des Alpes du Sud, où l »on peut distinguer au moins trois avancées glaciaires. Des calottes glaciaires locales existaient dans les plus hautes montagnes de l »île de Nouvelle-Guinée, où les températures étaient de 5 à 6° C plus froides qu »actuellement. Les principales régions de Papouasie-Nouvelle-Guinée où des glaciers se sont développés pendant le LGP sont la Cordillère centrale, la chaîne Owen Stanley et la chaîne Saruwaged. Le Mont Giluwe, dans la Cordillère centrale, avait une « calotte glaciaire plus ou moins continue couvrant environ 188 km2 et s »étendant jusqu »à 3200-3500 m ». En Nouvelle-Guinée occidentale, des vestiges de ces glaciers sont encore conservés au sommet du Puncak Jaya et du Ngga Pilimsit.

De petits glaciers se sont développés dans quelques endroits favorables d »Afrique australe au cours de la dernière période glaciaire. Ces petits glaciers auraient été situés dans les Highlands du Lesotho et dans certaines parties du Drakensberg. Le développement des glaciers a probablement été favorisé en partie par l »ombre fournie par les falaises adjacentes. Diverses moraines et d »anciennes niches glaciaires ont été identifiées dans l »est des Highlands du Lesotho, à quelques kilomètres à l »ouest du Grand Escarpement, à des altitudes supérieures à 3 000 m sur des pentes orientées au sud. Des études suggèrent que la température moyenne annuelle dans les montagnes d »Afrique australe était environ 6°C plus froide qu »actuellement, ce qui correspond aux baisses de température estimées pour la Tasmanie et le sud de la Patagonie à la même époque. Il en résulte un environnement de périglaciation relativement aride, sans pergélisol, mais avec un gel saisonnier profond sur les pentes exposées au sud. La périglaciation dans l »est du Drakensberg et les Highlands du Lesotho a produit des dépôts de solifluxion et des blockfields, y compris des blockstreams et des guirlandes de pierres.

Les scientifiques du Center for Arctic Gas Hydrate, Environment and Climate de l »Université de Tromsø, ont publié en juin 2017 une étudedécrivant plus d »une centaine de cratères de sédiments océaniques, d »environ 3 000 m de large et jusqu »à 300 m de profondeur, formés par des éruptions explosives de méthane provenant d »hydrates de méthane déstabilisés, suite au retrait de la calotte glaciaire pendant le LGP, il y a environ 12 000 ans. Ces zones autour de la mer de Barents suintent encore du méthane aujourd »hui. L »étude émet l »hypothèse que les bombements existants contenant des réservoirs de méthane pourraient connaître le même sort.

Antarctique

Au cours de la dernière période glaciaire, l »Antarctique était recouvert d »une énorme couche de glace, comme aujourd »hui, mais la glace couvrait toutes les zones terrestres et s »étendait dans l »océan sur le plateau continental moyen et extérieur. De manière contre-intuitive, selon une modélisation de la glace effectuée en 2002, la glace au-dessus du centre de l »Antarctique oriental était généralement plus mince qu »aujourd »hui.

Europe

Les géologues britanniques désignent le LGP sous le nom de Devensian. Les géologues, géographes et archéologues irlandais parlent de la glaciation midlandienne, car ses effets en Irlande sont largement visibles dans les Midlands irlandais. Le nom de Dévensien est dérivé du latin Dēvenses, personnes vivant au bord de la Dee (Dēva en latin), une rivière à la frontière galloise près de laquelle les dépôts de la période sont particulièrement bien représentés.

Les effets de cette glaciation sont visibles dans de nombreuses caractéristiques géologiques d »Angleterre, du Pays de Galles, d »Écosse et d »Irlande du Nord. Ses dépôts ont été trouvés au-dessus des matériaux du stade Ipswichien précédent et sous ceux de l »Holocène suivant, qui est le stade actuel. On l »appelle parfois l »interglaciaire Flandrien en Grande-Bretagne.

La dernière partie du Dévensien comprend les zones polliniques I-IV, l »oscillation Allerød et l »oscillation Bølling, ainsi que les périodes froides du Dryas le plus ancien, du Dryas le plus ancien et du Dryas le plus jeune.

Les noms alternatifs incluent la glaciation de Weichsel ou la glaciation vistulienne (en référence à la rivière polonaise Vistule ou à son nom allemand Weichsel). Les preuves suggèrent que les calottes glaciaires n »ont atteint leur taille maximale que pendant une courte période, entre 25 000 et 13 000 ans avant notre ère. Huit interstades ont été reconnus dans le Weichselien, dont l »Oerel, le Glinde, le Moershoofd, le Hengelo et le Denekamp ; cependant, la corrélation avec les stades isotopiques est encore en cours. Pendant le maximum glaciaire en Scandinavie, seules les parties occidentales du Jutland étaient libres de glace, et une grande partie de ce qui est aujourd »hui la mer du Nord était une terre ferme reliant le Jutland à la Grande-Bretagne (voir Doggerland).

La mer Baltique, avec son eau saumâtre unique, est le résultat de la combinaison de l »eau de fonte de la glaciation de Weichsel et de l »eau salée de la mer du Nord lorsque les détroits entre la Suède et le Danemark se sont ouverts. Dans un premier temps, lorsque la glace a commencé à fondre vers 10 300 ans, l »eau de mer a rempli la zone isostatiquement déprimée, une incursion marine temporaire que les géologues appellent la mer de Yoldia. Puis, lorsque le rebond isostatique postglaciaire a soulevé la région vers 9500 BP, le bassin le plus profond de la Baltique est devenu un lac d »eau douce, appelé dans des contextes paléologiques lac d »Ancylus, identifiable à la faune d »eau douce présente dans les carottes de sédiments. Le lac a été rempli par le ruissellement glaciaire, mais comme le niveau de la mer mondiale a continué à monter, l »eau salée a de nouveau franchi le seuil vers 8000 ans avant notre ère, formant une mer Littorina marine, qui a été suivie d »une autre phase d »eau douce avant que le système marin saumâtre actuel ne soit établi. « Dans son état actuel de développement, la vie marine de la mer Baltique a moins de 4000 ans », ont remarqué les docteurs Thulin et Andrushaitis lorsqu »ils ont examiné ces séquences en 2003.

La glace sus-jacente avait exercé une pression sur la surface de la Terre. En raison de la fonte des glaces, la terre a continué à s »élever chaque année en Scandinavie, principalement dans le nord de la Suède et de la Finlande, où la terre s »élève à un rythme pouvant atteindre 8-9 mm par an, soit 1 m en 100 ans. Ce phénomène est important pour les archéologues, car un site qui était côtier à l »âge de pierre nordique se trouve maintenant à l »intérieur des terres et peut être daté par sa distance relative au rivage actuel.

Le terme Würm est dérivé d »une rivière de l »avant-pays alpin, marquant approximativement l »avancée maximale des glaciers de cette période glaciaire particulière. C »est dans les Alpes que Louis Agassiz a mené les premières recherches scientifiques systématiques sur les périodes glaciaires, au début du XIXe siècle. La glaciation de Würm du LGP y a été étudiée de manière intensive. L »analyse pollinique, c »est-à-dire l »analyse statistique des pollens de plantes microfossilisées trouvés dans les dépôts géologiques, a permis de décrire les changements spectaculaires de l »environnement européen pendant la glaciation de Würm. Au plus fort de la glaciation de Würm, vers 24 000 – vers 10 000 ans, la plupart de l »Europe occidentale et centrale et de l »Eurasie était une steppe-toundra ouverte, tandis que les Alpes présentaient des champs de glace solides et des glaciers de montagne. La Scandinavie et une grande partie de la Grande-Bretagne étaient sous la glace.

Pendant le Würm, le glacier du Rhône couvrait tout le plateau de Suisse occidentale, atteignant les régions actuelles de Soleure et d »Aarau. Dans la région de Berne, il a fusionné avec le glacier de l »Aar. Le glacier du Rhin fait actuellement l »objet des études les plus détaillées. Les glaciers de la Reuss et de la Limmat ont avancé parfois jusqu »au Jura. Les glaciers de montagne et de piémont ont formé le terrain en broyant pratiquement toutes les traces de la glaciation plus ancienne du Günz et du Mindel, en déposant des moraines de base et des moraines terminales de différentes phases de rétraction et des dépôts de lœss, ainsi que par le déplacement et le redépôt de graviers par les rivières proglaciaires. Sous la surface, ils ont eu une influence profonde et durable sur la chaleur géothermique et les modèles d »écoulement des eaux souterraines profondes.

Amérique du Nord

La glaciation de Pinedale (montagnes Rocheuses centrales) ou de Fraser (calotte glaciaire de la Cordillère) est la dernière des grandes glaciations apparues dans les montagnes Rocheuses aux États-Unis. La glaciation de Pinedale a duré de 30 000 à 10 000 ans environ, et a connu sa plus grande étendue entre 23 500 et 21 000 ans. Cette glaciation était quelque peu distincte de la principale glaciation du Wisconsin, car elle n »était que vaguement liée aux nappes glaciaires géantes et était plutôt composée de glaciers de montagne, se fondant dans la nappe glaciaire de la Cordillère. L »inlandsis de la Cordillère a produit des caractéristiques telles que le lac glaciaire Missoula, qui s »est détaché de son barrage de glace, provoquant les inondations massives du Missoula. Les géologues de l »USGS estiment que le cycle d »inondation et de reformation du lac a duré en moyenne 55 ans et que les inondations se sont produites environ 40 fois au cours de la période de 2 000 ans qui a débuté il y a 15 000 ans. Les inondations par débordement de lacs glaciaires de ce type ne sont pas rares aujourd »hui en Islande et dans d »autres endroits.

L »épisode glaciaire du Wisconsin a été la dernière grande avancée des glaciers continentaux dans l »inlandsis laurentidien nord-américain. Au plus fort de la glaciation, le pont terrestre de Béring permettait potentiellement la migration des mammifères, y compris des hommes, vers l »Amérique du Nord depuis la Sibérie.

Il a radicalement modifié la géographie de l »Amérique du Nord au nord de la rivière Ohio. Au plus fort de la glaciation de l »épisode du Wisconsin, la glace recouvrait la majeure partie du Canada, du Haut-Midwest et de la Nouvelle-Angleterre, ainsi que certaines parties du Montana et de Washington. Sur l »île Kelleys dans le lac Érié ou dans le Central Park de New York, on peut facilement observer les sillons laissés par ces glaciers. Dans le sud-ouest de la Saskatchewan et le sud-est de l »Alberta, une zone de suture entre les inlandsis des Laurentides et de la Cordillère a formé les collines Cypress, qui sont le point le plus septentrional de l »Amérique du Nord resté au sud des inlandsis continentaux.

Les Grands Lacs sont le résultat de l »affouillement glaciaire et de l »accumulation d »eau de fonte sur le bord de la glace en recul. Lorsque l »énorme masse de la calotte glaciaire continentale s »est retirée, les Grands Lacs ont commencé à se déplacer progressivement vers le sud en raison du relèvement isostatique de la rive nord. Les chutes du Niagara sont également un produit de la glaciation, tout comme le cours de la rivière Ohio, qui a largement supplanté l »ancienne rivière Teays.

Avec l »aide de plusieurs lacs glaciaires très larges, il a libéré les inondations à travers la gorge du Haut-Mississippi, qui s »est lui-même formé au cours d »une période glaciaire antérieure.

Dans son retrait, la glaciation de l »épisode du Wisconsin a laissé des moraines terminales qui forment Long Island, Block Island, Cape Cod, Nomans Land, Martha »s Vineyard, Nantucket, l »île de Sable et la moraine d »Oak Ridges dans le centre-sud de l »Ontario, au Canada. Dans le Wisconsin même, elle a laissé la moraine de Kettle. Les drumlins et les eskers formés au bord de sa fonte sont des points de repère de la vallée inférieure de la rivière Connecticut.

Dans la Sierra Nevada, trois phases de maxima glaciaires (parfois appelés à tort périodes glaciaires) ont été séparées par des périodes plus chaudes. Ces maxima glaciaires sont appelés, du plus ancien au plus jeune, Tahoe, Tenaya et Tioga. Le Tahoe a atteint son extension maximale il y a peut-être environ 70 000 ans. On sait peu de choses sur le Tenaya. Le Tioga a été le moins sévère et le dernier de l »épisode du Wisconsin. Il a commencé il y a environ 30 000 ans, a atteint sa plus grande avancée il y a 21 000 ans et s »est terminé il y a environ 10 000 ans.

Amérique du Sud

Le nom de glaciation de Mérida est proposé pour désigner la glaciation alpine qui a affecté les Andes centrales vénézuéliennes au cours du Pléistocène supérieur. Deux niveaux morainiques principaux ont été reconnus – l »un avec une altitude de 2 600-2 700 m (8 500-8 900 ft), et l »autre avec une altitude de 3 000-3 500 m (9 800-11 500 ft). Au cours de la dernière avancée glaciaire, la ligne des neiges a été abaissée d »environ 1 200 m sous la ligne des neiges actuelle, qui se situe à 3 700 m (y compris ces zones élevées, du sud-ouest au nord-est) : Páramo de Tamá, Páramo Batallón, Páramo Los Conejos, Páramo Piedras Blancas, et Teta de Niquitao. Environ 200 km2 de la superficie totale des glaciers se trouvaient dans la Sierra Nevada de Mérida, et la plus grande concentration, 50 km2, se trouvait dans les régions de Pico Bolívar, Pico Humboldt et Pico Bonpland. La datation au radiocarbone indique que les moraines sont plus anciennes que 10 000 ans avant notre ère, et probablement plus anciennes que 13 000 ans avant notre ère. Le niveau inférieur de la moraine correspond probablement à la principale avancée glaciaire du Wisconsin. Le niveau supérieur représente probablement la dernière avancée glaciaire (Wisconsin tardif).

La glaciation de Llanquihue tire son nom du lac Llanquihue, dans le sud du Chili, qui est un lac glaciaire de piedmont en forme d »éventail. Sur les rives occidentales du lac, on trouve de grands systèmes de moraines, dont les plus internes appartiennent au LGP. Les varves du lac Llanquihue constituent un point nodal dans la géochronologie des varves du sud du Chili. Au cours du dernier maximum glaciaire, la calotte glaciaire de Patagonie s »étendait sur les Andes d »environ 35°S à la Terre de Feu à 55°S. La partie occidentale semble avoir été très peu touchée par les glaciers. La partie occidentale semble avoir été très active, avec des conditions basales humides, tandis que la partie orientale était basée sur le froid. Des caractéristiques cryogéniques telles que des coins de glace, des sols structurés, des pingos, des glaciers rocheux, des palsas, des cryoturbations du sol et des dépôts de solifluxion se sont développés dans la Patagonie extra-andine non glaciée pendant la dernière glaciation, mais toutes ces caractéristiques signalées n »ont pas été vérifiées. La zone située à l »ouest du lac Llanquihue était libre de glace pendant le dernier maximum glaciaire et présentait une végétation éparse dominée par Nothofagus. La forêt pluviale tempérée valdivienne était réduite à des vestiges épars sur le côté ouest des Andes.

Sources