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Les glacières (ou grottes glacées)

Fiche 3.5.3
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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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Les glacières sont des grottes renfermant de la glace pendant toute l'année. Elles sont relativement fréquentes dans le Jura (et dans une moindre mesure dans les Préalpes), malgré le fait que la température annuelle de l'air extérieur (MAAT) soit nettement supérieure à 0°C . Les glacières sont des manifestations cryosphériques se situant à l'interface des domaines glaciaires et périglaciaires.

L'anomalie thermique négative et le maintien de masses de glace peuvent être consécutifs à différents processus (statique et/ou dynamique). On distingue ainsi couramment trois types de glacières :

•  Statique, piège à air froid : Les cavités en pente à une seule entrée constituent des pièges thermiques. Les pièges à air froid se caractérisent par un comportement double en système ouvert durant l'hiver (échange d'air par convection) et fermé durant l'été (stratification thermique et formation d'une poche d'air froid). Si le refroidissement hivernal est inférieur au point de congélation et que de l'eau est disponible (principalement lors de la fonte printanière), la formation d'une glacière est possible (fig. 1) .

•  Statique, piège à neige : La neige tombée en hiver au travers d'un orifice se transforme petit à petit en glace (sédimentaire). Des températures froides se maintiennent durant l'été grâce à la chaleur latente de fusion provenant de la fonte d'une partie de la neige tombée en hiver. Les mouvements d'air sont très faibles à l'intérieure de ce type de grotte. L'isolation de la cavité est constituée par la roche encaissante et par la forêt qui recouvre presque toujours les alentours de la cavité, protégeant la glacière du rayonnement solaire (fig. 1). Les glacières statiques de type piège à neige sont aussi souvent des pièges à air froid (comme les glacières de St-Livre (Jura vaudois) et du Monlési (Jura neuchâtelois)) (fig. 2 à 4).

•  Dynamique  (tube à vent) : Elle possède plusieurs entrées dénivelées, permettant la mise en place d'une circulation d'air par effet de cheminée (fig. 5) . Durant l'hiver, en raison de l'ascendance de l'air plus chaud de la cavité, de l'air froid est aspiré à l'entrée inférieure gelant les eaux d'infiltration et refroidissant les parois de la cavité. En été, le processus est inversé et de l'air chaud est aspiré par les entrées supérieures, en réponse au drainage gravitationnel de l'air froid à l'intérieur de la cavité. En conséquence, deux anomalies thermiques (froide en bas, chaude en haut) sont observées par rapport à la température moyenne annuelle de l'air (MAAT). La glacière des Diablotins (Préalpes fribourgeoises) dont le fonctionnement est extrêmement complexe est de type dynamique (fig. 6).

 

Fig. 1 - Glacière statique : modèle simplifiée d'un piège à neige et/ou à air froid dans des puits karstiques (adapté de Lismonde, 2002 & Luetscher, 2005).
 

Fig. 2 - Puit d'entrée de la glacière de St-Livre (Jura vaudois).
 

Fig. 3 - La glacière de St. Livres (Jura vaudois) est une doline effondrée dans laquelle s'est accumulé un volume de glace de 1200 m3 pendant les siècles passés. Les premiers analyses des cernes et des datations 14C du bois fossile incrusté dans la masse de glace indiquent un âge des couches compris entre 50 et plus que 1200 ans BP ( before present = avant 1950).
 

Fig. 4 - Stalagmites de glace en forme de bambou dans la glacière de Monlési (Jura neuchâtelois). Cette grotte glacée contient le volume de glace le plus important de tout le Jura : environ 6'000 m3 .
 

Fig. 5 - Glacière de type dynamique. Le refroidissement est dû à une circulation d'air dans des conduits karstiques à deux entrées (tube à vent, effet de cheminée) (adapté de Luetscher, 2005).

Fig. 6 - Glacière dynamique des Diablotins (FR). La galerie est obstruée par un bouchon de glace et ses parois sont recouvertes de givre. Lors d’une visite en juin 2009, un puissant courant d’air glacé (3 m/s) sortant était perceptible.

 

 
High Mountain and Periglacial Systems

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