Une glaciation ou période glaciaire est à la fois une phase paléoclimatique froide et une période géologique de la Terre durant laquelle une part importante des continents est englacée.
Les glaciations ont d'abord été mises en évidence grâce à leurs traces morphologiques (moraines, blocs erratiques) dans les vallées alpines à la fin du XIXe siècle.
Depuis les années 1950, l'étude des rapports entre les différents isotopes de l'oxygène dans les sédiments prélevés par carottage au fond des océans a confirmé et précisé l'existence de nombreuses fluctuations climatiques plus ou moins cycliques (cf. Stades isotopiques marins et Chronologie isotopique).
Les causes des glaciations ont été l'objet de nombreux débats, depuis que le phénomène a été clairement identifié au XIXe siècle. Les théories modernes retiennent souvent une relation avec les oscillations périodiques de l'orbite de la Terre (cf. les paramètres de Milankovi?), associée à des variations hypothétiques et périodiques dans le rayonnement solaire ou les effets d'un déplacement d'importantes masses continentales vers les régions polaires.
Lors d'une période glaciaire, les phénomènes suivant se produisent suite au refroidissement climatique :
La Terre garde la trace de glaciations anciennes. La glaciation Varanger, notamment, fut particulièrement importante. La glace semble avoir couvert à cette époque presque toute la planète, jusqu'à l'équateur. Nous connaissons également des traces de glaciations au cours de :
Les glaciations du Quaternaire a laissé de nombreuses traces visibles dans des régions qui, aujourd'hui, ne sont plus recouvertes par les glaces. L'accumulation de lœss et de limons d'origine glaciaire et périglaciaire se rencontre sur de vaste surface en Amérique du Nord, sur les plateaux et les plaines d'Europe moyenne et en Chine septentrionale. Dans l'hémisphère sud, elle concerne surtout l'Argentine (Pampa). Transportés par le vent, les lœss finissent par former une couverture plus ou moins épaisse (jusqu'à 200 mètres en Chine[1]), rend fertile les régions concernées et pose des problèmes de stabilité (érosion très rapide).
La plaine de la Geest (Allemagne) et la plaine polonaise sont concernées par les dépôts morainiques du quaternaire ; cela donne des paysages de landes (Lande de Lunebourg) ou de collines (Mazurie polonaise) encadrant des fleuves qui coulent vers le nord. La région des Börde (en Allemagne) ou celle Shanxi (vallée du Huang He en Chine) sont tapissées de lœss. Le retrait de l'inlandsis donne naissance à des paysages de marais (marais de Polésie en Ukraine) ou de lacs (Lac Ladoga, Lac Onega en Russie ; Grands Lacs en Amérique du Nord).
Au quaternaire, l'inlandsis, qui couvrait de nombreuses montagnes, y compris dans la zone intertropicale, laissa derrière lui des modelés d'accumulation et d'érosion tout à fait caractéristiques. Les ôs, drumlin et chenaux proglaciaires marquent de nombreux paysages dans les régions périglaciaires
La fin du Cénozoïque est marquée par le retour de glaciations dites quaternaires, d'environ -2.7 millions d'années à aujourd'hui. Les glaciations quaternaires correspondent à la mise en place d'un climat plus froid et au retour cyclique de périodes froides (dites Glaciaires) et tempérés (Interglaciaires). Il y a environ 10 000 ans, a débuté l'Interglaciaire qui se poursuit aujourd'hui et qui correspond à l'Holocène. Le Pléistocène supérieur correspond au dernier cycle Interglaciaire/Glaciaire (d'environ 120 000 à 10 000 ans).
La chronologie des cycles glaciaires répond aux règles stratigraphiques et à la définition de stratotypes, utilisables dans la région où ils ont été définis. La chronologie alpine, si elle a le mérite d'être la première établie, est basée sur les traces morphologiques laissées par les moraines. Seules sont donc correctement enregistrés les glaciations particulièrement fortes ou les plus récentes (la poussée du glacier détruisant à chaque cycle les traces les plus anciennes). Ainsi, seules quatre grands cycles sont enregistrés, difficilement corrélables (à l'exception du dernier Glaciaire) avec les autres enregistrements continentaux.
Période glaciaire | Âge (années) |
Période interglaciaire |
---|---|---|
1re période glaciaire, de Günz | 600 000 | |
540 000 | 1re période interglaciaire, de Günz-Mindel | |
2e période glaciaire, de Mindel | 480 000 | |
430 000 | 2e période interglaciaire, de Mindel-Riss | |
3e période glaciaire, de Riss | 240 000 | |
180 000 | 3e période interglaciaire, de Riss-Würm | |
4e période glaciaire, de Würm | 120 000 | |
10 000 |
Le dernier Glaciaire (environ 120 000 à 10 000 ans) est nommé glaciation de Würm dans les Alpes, Weichsel en Europe du Nord et Wisconsin en Amérique du Nord.
Les principaux inlandsis se situaient :
Ces régions en conservent les traces géomorphologiques.
L'hémisphère nord a connu un net refroidissement, entamé dans la seconde moitié du XIVe siècle — avec un minimum thermique au XVIIe siècle — qui a persisté jusqu'au début du XIXe siècle. Appelée " petite glaciation " ou " petit âge glaciaire ", il s'agit d'une période centrée sur le " minimum de Maunder " (1645-1715 proprement dit), qui semble correspondre à une faible activité solaire (ses taches étaient d'ailleurs peu visibles). Elle fut marquée par une série d'hivers particulièrement rigoureux, accompagnés de disettes et de famines.
Le climat en Islande et au Groenland était tout à fait agréable pendant les trois cent premières années qui suivirent la colonisation viking. Il s'est ensuite fortement refroidi, y interdisant l'agriculture et y faisant disparaître les forêts. Toutefois, il s'agit d'une fluctuation climatique froide à l'intérieure de l'Interglaciaire holocène, d'autant mieux mis en évidence qu'il est récent, et ne peut être considéré comme une période glaciaire.