Morphologie périglagiaire dans l'Arctique - article ; n°377 ; vol.70, pg 1-24

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Annales de Géographie - Année 1961 - Volume 70 - Numéro 377 - Pages 1-24
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Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.

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Publié le 01 janvier 1961
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Jean Corbel
Morphologie périglagiaire dans l'Arctique
In: Annales de Géographie. 1961, t. 70, n°377. pp. 1-24.
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Corbel Jean. Morphologie périglagiaire dans l'Arctique. In: Annales de Géographie. 1961, t. 70, n°377. pp. 1-24.
doi : 10.3406/geo.1961.15202
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/geo_0003-4010_1961_num_70_377_15202377. — LXXe année. Janvier-Février 1961, №
ANNALES
DE
GÉOGRAPHIE
de types nombreuses recherches Les MORPHOLOGIE de phénomènes climats publications. dans et l'Arctique, les périglaciaires processus PÉRIGLAGIAIRE La synthèse porte (Pl. dits (2) surtout « (5) III.) périglaciaires que (6)1 nous sur ont DANS les présentons, donné relations ». L'ARCTIQUE naissance entre après les à dix de divers très ans
L'Arctique
On a proposé bien des définitions pour l'Arctique. A l'expérience nous
avons constaté que la plupart d'entre elles couvraient aussi bien des régions
de hautes montagnes tropicales que des zones polaires. Nous sommes donc
revenus à la définition traditionnelle qui a le mérite d'être sans ambiguïté :
les zones au delà du cercle polaire arctique. Nous avons ainsi une étendue
de 23 000 000 km2 dont un tiers environ est formé par les terres, deux tiers
par les mers. Les glaciers terrestres couvrent 1 700 000 km2 soit 22 p. 100
des surfaces émergées. Le reste, 6 000 000 km2, est constitué par des étendues
« périglaciaires », toundra boisée ou non. Peut-on penser qu'il y a réellement
de vastes surfaces au delà du cercle polaire qui sont exemptes de condi
tions climatiques rigoureuses et pour lesquelles le terme « arctique » pourrait
prêter à confusion ? Moins de 50 000 km2 seulement ont une moyenne annuelle
supérieure à 0 °G, soit moins de 1 p. 100 des terres « arctiques ». Le point le
plus chaud a une moyenne annuelle de 3 °G, celle des Alpes du Nord à
2 000 m d'altitude. Ces points moins froids sont bien connus, ce sont les oasis
où se réfugie la population, mais, dans une étude d'ensemble, il ne faut pas
oublier que spatialement ce ne sont que des points infimes et que leurs
températures paraissent plus clémentes seulement par comparaison avec les
zones très rigoureuses qui les voisinent.
1. Les numéros indiqués entre parenthèses renvoient à la bibliographie sommaire placée à
la fin de l'article. On trouvera des indications plus complètes dans (2), (5) et (3).
ANN. DE GÉOG. LXXe ANNÉE. 1 ANNALES DE GÉOGRAPHIE
Les conditions climatiques
Grâce aux stations météorologiques régulières qui se sont multipliées
dans tous les points de l'Arctique et même, depuis 15 ans, jusqu'au voisinage
du Pôle (8) nous commençons à bien connaître les conditions climatiques de
l'ensemble de l'Arctique. Le fait capital ici c'est d'abord la température, le
froid. Les conditions d'ensemble, abstraction faite des fluctuations saison
nières, ce sont les températures moyennes annuelles (dont le rôle est capital
dans l'extension du permafrost par exemple). Nous avons donc dressé la
carte des isothermes annuelles dans l'Arctique (fig. 1). La région du Pôle
et du Nord d'Ellesmere est enveloppée par l'isotherme — 20 °C, la plus
grande partie de l'Arctique par l'isotherme — 10 °C ; seules font exception
les zones baignées par le Gulf Stream, la Riviera Groenlandaise (9) (11), la
Riviera d'Alaska. Trois régions de grands froids : les zones hautes de l'i
nlandsis groenlandais (qui ne sont point périglaciaires mais glaciaires), les
zones nord-canadiennes et centre-sibériennes. Les moyennes annuelles sont
de — 15 °C, les minimums de — 55 °G au Canada, — 60 °G en Sibérie avec
un record de — 70 °G à Omeyekon (21).
Uété, il est frappant de constater une unification des températures.
Aucune terre n'a une moyenne de température de juillet inférieure à 0,5 °G
(archipel François-Joseph : 0,6 °C). En ce mois la station la plus froide du
Groenland n'est pas le septentrional « Nord » mais Mygbukta sur la côte Est
avec 4 °C alors que le Spitsberg septentrional ne dépasse pas alors 2 °C. La
station la plus froide de l'Arctique américain en juillet est Alert avec 4 °C.
Les points les plus chauds en Sibérie atteignent 16 °G, dans l'Arctique amér
icain (delta du Mackensie) : 13 °G, au Groenland (baie de Disko) : 8 °G, sur
les côtes atlantiques laponnes : 13 °G. Pour l'ensemble des terres arctiques la
température moyenne de juillet serait donc de 7 °G avec des écarts extrêmes
de 6 °C en plus ou en moins. Cette amplitude est nettement plus faible que
celle d'hiver.
L'été, le pôle du froid se trouve dans la zone Spitsberg-Archipel Arctique
soviétique. Dans l'immense étendue de l'Arctique les conditions de tempé
rature de l'été sont extrêmement monotones, monotonie accrue encore par
l'uniforme jour polaire. En juillet, par comparaison, Avignon et Cherbourg
ont un écart de 8 °C, Orléans et Cherbourg de 4 °G. Ce même mois, la moyenne
de « Nord » en Terre de Peary est de 6,2 °C, dans les Lofotens (13° de lat
itude plus au Sud) de 10 °C, à Coppermine (16° de latitude au Sud de « Nord ») :
9,4 °C. A des milliers de kilomètres de distance, l'écart est de moins de 4 °C.
L'hiver est la saison des grands contrastes. Les moyennes mensuelles au
Pôle hivernal du froid (Verkhoïansk) sont de — 50 °C, dans les Lofotens
de — 5 °C.
Si l'on considère les moyennes de février, on peut distinguer :
— Une zone de froid très rigoureux (moyenne inférieure à — 30 °C), qui
exclut les terres du Groenland et de Scandinavie, le delta du Mackensie, MORPHOLOGIE PÉRIGLACIAIRE DANS L'ARCTIQUE 3
Fig. 1. — Températures moyennes annuelles dans l'Arctique.
1, Température moyenne inférieure à — 20 °C. — 2, Température moyenne comprise entre
— 15 °C et — 20 °C. — 3, Isotherme annuelle — 10 °C. — 4, Isotherme annuelle 0 °G.
Dans toutes les cartes de l'Arctique le grand cercle pointillé indique le Cercle Polaire, limite
de l'Arctique. — P. N., Pôle Nord.
mais comprend la plus grande partie de la Sibérie et du Canada arctique ; les
minimums de — 50 °C sont fréquents.
— Une zone de froid vif (moyennes mensuelles de — 10 °C à — 30 °C)
inclut le Nord-Groenland, les archipels Scandinaves et soviétiques. Les
minimums de — 50 °C sont à peu près inconnus, les — 30 °C sont fréquents.
— Une zone de froid modéré (moyennes entre 0 °C et — 10 °C) incluant
la Laponie côtière et une partie des côtes groenlandaises vers le cercle polaire.
Par exemple Angmagssalik (où hiverna P.-E. Victor) a une moyenne de
février de — 5,6 °C. Les minimums de — 30 °C sont exceptionnels.
Plus encore que les températures ce sont les précipitations (fig. 2) qui
opposent les zones continentales et océaniques (10) (11) (.14). Vatnet, presque ANNALES DE GÉOGRAPHIE
Fig. 2. — Précipitations moyennes annuelles dans l'Arctique.
On a distingué 3 zones : celle recevant plus de 500 mm, celle recevant de 200 à 500 mm,
et celle recevant moins de 200 mm. Les limites des 400 et 100 mm figurent sur la carte 11.
sur le cercle polaire sur la côte de Norvège, reçoit plus de 3 000 mm, Solvaer
dans les Lofotens plus de 1 500 mm ; le contraste est saisissant avec les
63 mm d'Eureka (archipel nord-canadien). Si l'on considère la neige (fig. 3)
dont le couvert est si important pour les processus périglaciaires le contraste
est encore plus fort. Les régions continentales ont toutes leur maximum de
précipitations en saison « chaude », c'est-à-dire en grande partie sous forme
de pluie (à Thulé, Nord-Ouest-Groenland, par exemple il y a presque deux
fois plus de jours de pluie que de neige). En climat océanique au contraire
le maximum de précipitations est en saison froide, c'est-à-dire sous forme de
neige (à Myggbukta, Est-Groenland, 76 p. 100 des jours de précipitations
sont de neige). A Thulé comme à Grônli (Norvège sous le cercle polaire) le PÉRIGLACIAIRE DANS L'ARCTIQUE MORPHOLOGIE
Fig. 3. — Épaisseur du tapis de neige.
Moyenne de l'épaisseur maximum atteinte à la fin de l'hiver. — En blanc, les zones ayant
moins de 40 et 20 cm. — 1, De 40 à 70 cm. — - 2, De 70 à 100 cm. — 3, Plus de 100 cm. L'étude étant
limitée aux zones périglaciaires on n'a pas tenu compte du centre de l'inlandsis du Groenland.
tapis de neige dure environ 250 jours, mais à Thulé il a au maximum 40 cm,
à Grônli plus de 220 cm.
Nous sommes ainsi conduits à distinguer trois zones de précipitations.
— Précipitations très faibles, inférieures à 200 mm, épaisseur maximum
du tapis de neige inférieure à 50 cm : cette zone couvre une grande partie
de la Sibérie, le Nord du Groenland, la plus grande partie de l'archipel
canadien (sauf la région du Mackensie) et du Nord de l'Alaska. Excepté pour
le Nord du Groenland, cette zone correspond à celle des hivers très rigoureux.
— Précipitations faibles, moins de 500 mm : elle correspond en gros à la
zone de froid vif (la plus grande partie du Groenland arctique, les Archipels
Scandinaves et soviétiques, l'Est sibérien). ANNALES DE GÉOGRAPHIE 6
— Précipitations fortes, plus de 500 et même de 1 000 mm : c'est la zone
océanique, celle des froids modérés ; l'épaisseur de neige est toujours supé
rieure à 100 cm.
Les déperditions d'eau (evaporation, infiltration) sont extraordinairement
faibles dans l'Arctique. En dépit des faibles précipitations il n'y a pas de
véritables régions aréiques. Au point le plus sec de l'Arctique, à l'extrême
Nord du Canada, il tombe moins d'eau qu'à Tamanrasset au cœur du Sahara
(Tamanrasset : 69 mm ; Eureka : 63 mm) ; mais au Sahara la puissance de
l'évaporation peut atteindre plusieurs mètres, à Eureka quelques millimètres.
En Afrique l'infiltration est énorme ; dans les zones de permafrost elle est
pratiquement nulle. En Arctique, l'été, il existe toujours de larges zones
humides plus ou moins développées selon les précipitations. Dans les
recevant moins de 100 mm c'est un simple filet d'eau sporadique qui rejoint
la mer; déjà dans celles drainant une hauteur de plus de 200 mm on a
de véritables rivières durant plusieurs mois par an. Des précipitations de
200 mm équivalent dans l'Arctique à une hauteur d'eau écoulée de 180 mm,
soit une abondance spécifique supérieure à celle de l'Oise par exemple.
Malgré la faiblesse des précipitations, la plus grande partie de l'Arctique
«continental» fait figure de zone humide, quant à l'Arctique «océanique»
il écoule des masses d'eau énormes. Au Svartis on compte un cours d'eau
permanent tous les 200 m.
Ces différences de climats entraînent de grandes différences dans le
milieu (14) (15).
Si l'Arctique continental surtout dans sa zone la plus froide et la plus
sèche est absolument hostile aux arbres, l'humidité surabondante et la dou
ceur des hivers de l'Arctique océanique favorisent la forêt. La forêt continue
couvre une bonne partie de la Laponie ; en zone discontinue elle s'avance
jusqu'au voisinage du delta du Mackensie, la seule zone assez humide de
l'Arctique canadien (Norman Wells : 330 mm).
L'abondance des neiges, les basses températures et le ciel toujours gris
de l'été océanique favorisent aussi les glaciers. Nous avons montré que dans
la plupart de ces régions océaniques, aux limites de l'Arctique, à 1 000 m
d'altitude, l'ablation (en valeur en eau) ne dépassait guère 400 mm alors que
l'accumulation était de plus de 1 200 mm, soit à cette altitude un excédent
annuel de plus de 8 000 000 m3 de glace par kilomètre carré de bassin d'al
imentation (16). Les glaciers s'avancent donc très loin sur les plateaux, ils
descendent très bas dans les vallées. La forêt s'étendant elle aussi très
largement, glaciers et forêts sont le plus souvent très proches. Sur les côtes
Ouest de la Laponie norvégienne, certains glaciers en Graataadal atteignent
même la limite de la forêt. La plupart des fronts de glaciers sont à une
distance de 1 à 5 km des arbres. On voit ainsi combien les contrastes clima
tiques s'inscrivent dans la végétation.
Dans l'Arctique continental règne la toundra sans arbre ; dans l'Arc
tique océanique, la toundra sans arbres est réduite, étroitement limitée par
les glaciers et la forêt. MORPHOLOGIE PÉRIGLACIAIRE DANS L'ARCTIQUE
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Fig. 4. — Température
du permafrost.
Variations de température dans le sol
gelé, selon la profondeur, au Spitsberg \ (Kongsfjord) et au Mackensie (Norman
Wells). En tirets, la partie supposée
de la courbe. En pointillé, la zone de
variations saisonnières des températ150 ures. On peut comparer aux coupes
semblables en U.R.S.S. dans Tricart (5).
La température moyenne annuelle à
Norman Wells est voisine de — 6 °G,
à Kongsfjord de — 10 °C. La tempér\ \ \ \ \ \ \ V \ \
ature maximale du permafrost est, en
gros, égale à la température moyenne
annuelle de la surface, modifiée en fonc5PÍTSBERG
tion de la couverture de neige et de la
conductivité thermique de la roche à 200. permafrost.
Le permafrost1
On appelle ainsi le sous-sol gelé en permanence. L'été le sol ne dégèle
qu'en surface, donnant le mollisol. Le phénomène affecte d'ailleurs non
seulement le sol mais toutes les roches.
Le gel pénètre le sol et le sous-sol et peut, les années et les basses tem-
1. On a fait des reproches linguistiques à ce terme. Constatons qu'il est employé et comp
ris par tous les gens du peuple travaillant dans l'Arctique, en particulier les terrassiers cana
diens-français. Il est d'un usage populaire. Pour les Norvégiens ou les Nord-Américains il
est bien construit, avec deux racines appartenant depuis des siècles à leurs langues, Scan
dinave ou anglo-saxonne. Si l'on veut une racine uniquement Scandinave il faudrait dire stad-
frost. Ce qui vaudrait mieux que pergelisol qui est inconnu hors de France et dans le parler
populaire et qui limite le gel au sol. Quand depuis, 5 ou 10 siècles des racines appartiennent à la
même langue, elles sont de la même langue. Quand un usage s'est établi, ne compliquons pas la
langue scientifique. 8 ANNALES DE GÉOGRAPHIE
pératures aidant, atteindre plusieurs centaines de mètres de profondeur. Le
gel au sol, la température au sol sont fonction de la protection assurée par
le couvert végétal et le tapis de neige. Sous forêt le gel pénètre moins pro
fondément. La protection assurée par la neige est extrêmement importante.
A différentes reprises nous avons constaté qu'une épaisseur de 3 m provo
quait une différence de 20 °C entre la surface de la neige où l'on mesurait
— 22 °C et le sol où la température n'était que de — 2 °C. Épaisses couches
de neige et forêts se trouvant surtout dans les zones océaniques à hiver
modéré, il y a un véritable phénomène d'autocatalyse qui provoque un
important recul du gel du sol dans ces régions.
Dans la toundra où la végétation est maigre et le tapis de neige peu épais,
le gel pénètre bien. Ces régions correspondent généralement à celles de cl
imat continental où les froids d'hiver sont très intenses.
En règle générale la température du sous-sol au voisinage de la surface
(température qui varie peu) correspond à la température moyenne annuelle
du sol au lieu des principales entrées d'air (fig. 4). C'est le cas typique et
bien connu des grottes ou des réseaux intra-glaciaires. Il n'est donc point
étonnant que l'on observe une bonne corrélation entre les isothermes annuelles
et l'importance du permafrost (22) (fig. 5).
De 0 °G à — 5 °C, le permafrost est toujours discontinu. Il est discontinu
dans l'espace, on ne le trouve guère que dans les fonds plats et humides.
L'humidité due à un drainage médiocre favorise sa formation. Une fois
formé il constitue une couche imperméable qui paralyse l'infiltration et
accroît à son tour l'humidité. On le trouve aussi sur les versants les plus
froids alors que les « adrets » en sont exempts. Le permafrost est discontinu
dans le temps. C'est le tjale ou tele des paysans Scandinaves. Les mauvaises
années il dure 12 mois sur 12, en année chaude il peut ne durer que 11, 10,
voire 9 mois. Dans ces régions la masse du permafrost est relativement peu
importante, quelques mètres d'épaisseur, mais sa « qualité » est très belle.
Grâce à l'humidité générale, la glace qui forme le ciment du permafrost ne lui
est pas ménagée. Le permafrost tient très bien. C'est un humide.
De — 5°C à — 10 °C on voit apparaître le permafrost continu. Selon la
région qu'ils étudient, les auteurs placent la limite du permafrost continu
à l'isotherme — 5,5°C, — 6°C, — 6,5 °C. Ces petites différences traduisent les
différences dans le couvert végétal et neigeux. Il y a là un véritable seuil. Aux
plus hautes températures, l'autocatalyse (sauf pour les marais froids) joue contre
la formation du permafrost ; aux plus basses températures (24), l'autocatalyse,
comme nous l'avons vu, joue pour la formation du permafrost. L'épaisseur de
la neige et du couvert végétal décroissant au fur et à mesure que les tempér
atures baissent, les différences entre les positions du seuil du permafrost sont
moins importantes qu'on n'eût pu le penser en voyant l'influence du couvert.
Au delà de — 10 °C, la sécheresse fait parfois apparaître un permafrost,
presque sans glace, sec. Le permafrost devient de plus en plus épais. On
trouve des permafrosts de plusieurs centaines de mètres, mais il faut des
milliers d'années pour le former. Un tel permafrost est un véritable phéno- MORPHOLOGIE PÉRIGLACIAIRE DANS L'ARCTIQUE 9
Fig. 5. — Carte du permafrost dans l'Arctique.
On n'a pas tenu compte de l'inlandsis du Groenland. En quadrillé, permafrost continu.
En hachures, permafrost discontinu. Au delà, zone sans permafrost.
mène géologique. Il a une limite inférieure (19) dans la zone d'équilibre
entre les froids du sol et la chaleur de la terre (fig. 4). A l'intérieur du
permafrost on peut trouver une zone non gelée, c'est ce que les Russes et les
Américains appellent talik. A conditions de températures égales l'épaisseur
du permafrost est plus faible dans les roches en place, plus forte dans les
zones meubles et humides. Lorsque la granulométrie des sédiments se prête
bien à la formation d'un ciment de glace, le permafrost est particulièrement
important. C'est le cas des lits de grands fleuves coulant sur leurs alluvions,
du Mackensie à la Léna. C'est une expérience bien connue maintenant de
tous les entrepreneurs de travaux publics dans l'Arctique : le drainage
abaisse le permafrost. La conductibilité thermique des divers matériaux
fait aussi varier considérablement les épaisseurs du permafrost.