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Formes liées aux alternances de gel-dégel (2/2)

Fiche 3.2.5
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• 3.5.1. Eboulis froids (et autres formations poreuses) de basse altitude • 3.5.2. Mécanismes de circulation d'air : l'effet de cheminée • 3.5.3. Les glacières (ou grottes glacées) • 3.5.4. Frigos naturels et caves à lait

 
 

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La cryoturbation  est le processus concernant les déformations in-situ dues aux alternances de gel-dégel. La capacité de rétention en eau dépend de la nature des matériaux et se traduit, lors de la progression du front de gel, par des dilatations très variables . Les limons, très gélifs, ont ainsi tendance à s'injecter dans les autres matériaux, provoquant de petits plis (formes en chaudron) dans les formations superficielles (fig. 1). Les sols structurés et striés, ainsi que les buttes gazonnées sont des formes typiques de cryoturbation.

Sols structurés (« polygonaux ») et sols striés : terrain présentant un plan de polygones, de quelques centimètres à quelques mètres (fig. 2 & 3). Les polygones sont généralement constitués par des accumulations de pierres dessinant les côtés (cercle de pierre) alors que le centre est terreux, ou à l'inverse le centre peut être formé de cailloux et les côtés de matériel fin (roses de pierre), ou bien encore ils peuvent être constitués de matériel non trié. Parfois les côtés sont marqués par de simples craquelures. Sur des pentes inclinées de quelques degrés, les polygones se transforment en sols striés , constitués, en surface, d'une succession de grandes bandes de matériaux fins séparés par des bandes de cailloux (fig. 4). D'autres structures organisées se rencontrent dans le domaine périglaciaire (champs de pierres redressées, dallage de pierre,…).
La genèse des sols structurés n'est pas encore bien éclaircie (fig. 5) :

• mouvements de cryoturbation qui créent des cellules de convection dans le sol ;
• systèmes de fentes de dessiccation , agrandies en coins de glace , vers lesquelles, par suite du gonflement du centre du dispositif (ostiole) sous l'effet du gel, les blocs migrent vers la surface par cryoexpulsion, puis sont entassés en bordure des ostioles sous l'effet des pipkrakes.

Quoi qu'il en soit, les mouvements verticaux sont prédominants et affectent la tranche supérieure du sol (0.1 – 1 m ) avec des vitesses de l'ordre du mm au cm par an.

Buttes gazonnées (ou thufur) : monticules de quelques décimètres de diamètre et généralement recouverts de végétation. Leur formation serait causée par des mouvements de géliturbation et de gonflements cryogéniques dans des matériaux organiques (tourbe) et limoneux (fig. 6).

Le terme Thermokarst (ou cryokarst) concerne l'ensemble des processus par lequel sont créés des formes d'affaissement de relief à la suite de la fonte glace en profondeur (pergélisol saturé, glace morte, etc.) (fig. 7 - 9). Contrairement aux autres formes présentées dans cette section, le thermokarst n'est pas causé par des cycles répétés de gel-dégel. L'origine des formes thermokarstique est soit climatique, soit bien souvent consécutive à la construction d'infrastructures (pylône, paravalanches, terminal de télécabine, cabane…) qui perturbent le régime thermique d'un sous-sol initialement gelé. Les dépressions thermokarstiques sont généralement peu profondes et peuvent se remplir d'eau (lacs thermokarstiques).

 

Fig. 1 - Représentation schématique de la cryoturbation. La photo provient de la taïga sibérienne (adapté de Pech, 1998).
 

Fig. 2 - Allée de sols polygonaux (Vallon de Réchy, VS).
 

Fig. 3 - Sols polygonaux présentant un motif en cercle de pierre (Vallon de Réchy, VS).
 

Fig. 4 - Sols striés (en dessous du marteau) entourés de champs de pierres redressées (Vallon de Réchy, VS).
 

Fig. 5 - Hypothèses de formation des petits sols polygonaux de haute montagne, sur la base d'expériences effectuées. A : Soulèvement des cailloux par le gel ; B : Ouverture de fissures de retrait ; C et D : Bombement des centres et déplacements en surface des cailloux par des aiguilles de glace (source : Pissart, 1973).
 

Fig. 6 - Buttes gazonnées à proximité du Lac du Louché (Vallon de Réchy, VS).

Fig. 7 - Formation d'une dépression thermokarstique (ici environ 10- 20 m de profondeur) consécutive à la fonte de glace massive sous-jacente (cf. fig. 8) ( épaulement des Six Rouges, Ritord, massif du Grand Combin, VS ).


Fig. 8 - Glace massive au fond d'une dépression thermokarstique (cf. fig. 7) (épaulement des Six Rouges, Ritord, massif du Grand Combin, VS).


Fig. 9 - Dépression thermokarstique liée à la fonte de glace morte à l’aval du Fieschergletscher (VS).

 

 
High Mountain and Periglacial Systems

Société Suisse de Géomorphologie (SSGm) - Fiches pour l'enseignant - Chapitre 3 : Environnements périglaciaires
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