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Situé dans l’Utah aux États-Unis, le parc national de Bryce Canyon fait partie du grand plateau du Colorado. À une altitude moyenne de 2 500 mètres, Bryce Canyon étonne par son histoire et son paysage. Il n’est en réalité pas un canyon, mais un plateau argilo-calcaire, ciselé par l’érosion. Cet ensemble d’amphithéâtres ou cirques naturels est protégé depuis 1928 au sein du parc national de Bryce Canyon. La particularité de ce parc est la présence de ces armées de cheminées de fées ou Hoodoos qui se dressent fièrement par milliers. Mais comment ce sont-elles formées ? Et pourquoi les nomme-t-on ainsi ? Découvrez les secrets de la formation de Bryce Canyon : le plateau déchiqueté.
Formation de Bryce Canyon : une histoire géologique ancienne et agitée
Le grand plateau qui abrite aujourd’hui Bryce Canyon a connu de nombreux bouleversements, depuis plus de 200 millions d’années. Son histoire géologique ancienne est la clef qui permet de comprendre le paysage que nous connaissons aujourd’hui.
Bryce Canyon se situe au nord du plateau de Paunsaugunt (aussi appelé le grand escalier), sur sa partie haute. Cet ensemble sédimentaire dont l’altitude varie de 2 100 à 2 800 mètres d’altitude abrite également les parcs nationaux de Zion Canyon et du Grand Canyon (voir figure). Les roches de Bryce Canyon sont issues des formations de Claron, qui sont parmi les plus jeunes de ce vaste plateau.
Géologie détaillée du plateau de Bryce Canyon. Crédit photo : Wikimédia, domaine public
C’est entre 90 et 65 millions d’années avant notre ère que les choses se sont accélérées dans la région de Bryce Canyon. À l’époque, la zone est une plaine alluviale qui reçoit des sédiments en grande quantité, provenant de montagnes proches. C’est dans de grands marécages, épisodiquement recouverts par la mer, qu’argiles et grés se forment. Ces couches sédimentaires organisées en strates ont ensuite été perturbées par une activité tectonique importante.
Au début du Cénozoïque, profitant d’une période plus calme, et alors que viennent de s’éteindre les dinosaures, la sédimentation reprend. Il y a 50 millions d’années, la zone est constituée d’un système de grands lacs et de plaines inondables, toujours entourée de reliefs plus élevés. Le ruissellement arrache des particules à ces hautes terres qui viennent s’accumuler dans ces lacs pendant plusieurs millions d’années. Ce sont plus de 300 mètres de sédiments qui se déposent pour former les roches qui composent l’actuel plateau de Bryce Canyon (calcaires, dolomies, argiles, siltites et grès).
Les roches de Bryce Canyon se sont donc formées près du niveau de la mer. La tectonique des plaques, très active, viendra ensuite soulever ce qui est aujourd’hui la région du Colorado. Il y a plus de 20 millions d’années, la plaque tectonique nord-américaine et celle de Farallon entrent en collision. Cette dernière va alors plonger sous la plaque nord-américaine. On appelle ce processus d’enfoncement d’une plaque tectonique sous une autre la subduction. Dans le cas de la plaque de Farallon, la subduction a été peu profonde, entraînant une élévation importante de la plaque nord-américaine.
Ces bouleversements géologiques ont permis le soulèvement des roches de Bryce Canyon à une altitude qui permit à divers phénomènes météorologiques d’éroder les roches pour créer les cheminées de fées si caractéristiques de ce site naturel.
Les particularités géologiques de Bryce Canyon : les cheminées de fées
L’armée de cheminées de fées présente à Bryce Canyon est une merveille géologique rare qui constitue la plus grande collection de Hoodoos au monde. Qu’on les nomme cheminées de fées ou Hoodoos, ces pinacles aux couleurs allant du jaune orangé au rouge profond sont indissociables de Bryce Canyon. Ce sont les oxydes ferriques, présents dans les roches à des concentrations variables, qui permettent d’admirer ce camaïeu de couleurs chaudes.
La formation des cheminées de fées est le résultat de différents types d’érosion. Le ruissellement torrentiel est en partie responsable du paysage déchiqueté de Bryce Canyon mais c’est surtout le gel qui l’a façonné.
L’érosion par ruissellement torrentiel
La longue histoire géologique de Bryce Canyon a façonné ce plateau. Il est caractérisé par une alternance de strates sédimentaires principalement argileuses, gréseuses et calcaires. Ces couches, plus ou moins résistantes à l’érosion, sont régulièrement soumises à un ruissellement puissant.
Situés en aval d’un affluent du Colorado, les cirques qui cisèlent le plateau de Bryce Canyon forment le bassin de réception des eaux d’un système d’érosion torrentiel très actif. Bien que les précipitations ne soient pas très importantes dans cette région (environ 450 mm/an), le régime des pluies est ici particulier. La majorité de l’eau tombe lors d’épisodes orageux violents de fin d’été et sur de courtes durées. Les sols secs de Bryce Canyon sont très imperméables et empêchent l’eau de s’infiltrer correctement. Elle va donc ruisseler à la surface de la roche. Son pouvoir abrasif est alors important. Ce ruissellement torrentiel est responsable du ravinement du plateau de Bryce Canyon. Il s’agit de la première étape nécessaire à la création des Hoodoos.
La formation des cheminées de fées est le résultat de différents types d’érosion. Le ruissellement torrentiel est en partie responsable du paysage déchiqueté de Bryce Canyon mais c’est surtout le gel qui l’a façonné.
Le parc national de Bryce Canyon
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Le parc national de Bryce Canyon aux Etats-Unis est protégé depuis 1928. Crédit photo : Greg Meland, Adobe Stock
Le plateau érodé de Bryce Canyon. Crédit photo : Laura Bagès, Tous droits réservés
Les pins Ponderosa de Bryce Canyon. Crédit photo : Laura Bagès, Tous droits réservés
Le plateau de Bryce Canyon a été façonné par l'eau et le gel. Crédit photo : Laura Bagès, Tous droits réservés.
Les Hoodoos de Bryce Canyon. Crédit photo : Laura Bagès, Tous droits réservés
L’érosion par le gel
Lorsqu’il pleut, l’eau s’infiltre dans les fissures de la roche de Bryce Canyon et y gèle parfois. En gelant, l’eau exerce à l’intérieur de la roche d’importantes pressions. En effet, la glace occupe un volume plus important que l’eau (+9%). Au fil du temps et des alternances de gel et dégel, la roche devient plus friable, plus fragile et donc plus sensible à l’érosion. Ce changement d’état de l’eau qui participe à la fragmentation de la roche est appelé cryoclastie ou gélifraction.
On dénombre à Bryce Canyon environ 170 nuits d’hiver rigoureux par an, favorables à ce phénomène de cryoclastie. L’alternance de cycles gel (la nuit) – dégel (le jour) est principalement responsable de la lente formation des pinacles. Le ravinement important a formé, à Bryce Canyon, de nombreuses parois rocheuses, des murs naturels, à l’épaisseur variable. La cryoclastie parvient à perforer ces murs au niveau de leurs points faibles, formant des ouvertures ou des arches qui fragilisent les parois. Sous l’action continue de la gélifraction, ces arches s’agrandissent jusqu’à ce que leur partie haute s’effondre, formant les fameux Hoodoos. C’est l’action conjointe de ces types d’érosion qui permet au visiteur d’admirer le paysage actuel de Bryce Canyon.
Les différentes étapes de la formation des Hoodoos. Crédit photo : Brian Roanhorse/NPS
Un plateau inhospitalier à la biodiversité riche
Le plateau de Paunsaugunt est une zone inhospitalière où la pluviométrie est faible et où l’amplitude thermique est très importante. Les hivers sont très froids et les étés particulièrement chauds. Bryce Canyon, situé au nord du plateau, sur sa partie la plus haute, fait figure d’oasis au milieu de ces conditions climatiques rudes. Du fait de son altitude, les étés y sont plus frais et la pluviométrie plus importante. Ces conditions ont favorisé l’établissement d’une biodiversité riche et unique.
On dénombre à Bryce Canyon 59 espèces de mammifères dont des chiens de prairies ou les terribles pumas, aussi appelés lions de montagne. 175 espèces d’oiseaux sont recensées et on peut apercevoir, en levant la tête, faucons pèlerins et aigles royaux. On peut également trouver au sein du parc national 11 espèces de reptiles, 4 espèces d’amphibiens et plus d’une soixantaine d’espèces de papillons.
En ce qui concerne la flore de Bryce Canyon, elle est organisée en étages. On rencontre principalement sur le haut du plateau des sapins blancs, des épicéas et des trembles. Les altitudes moyennes sont dominées par les pins Ponderosa. Quant aux parties basses des cirques, elles sont occupées par des genévriers, des cactus et des yuccas. Une grande diversité de fleurs sauvages vient compléter le tableau.
Les pins Ponderosa de Bryce Canyon. Crédit photo : Laura Bagès, Tous droits réservés
L’arbre le plus caractéristique du parc est le pin Ponderosa. Il est l’un des plus grands arbres du Sud-Ouest américain. Il peut atteindre 60 à 70 mètres de hauteur et vivre jusqu’à 500 ans. Apprécié pour son bois dense, il est un des principaux bois de construction dans le sud-ouest du pays. Il se plaît sur des pentes ou des plateaux secs où ses profondes racines permettent de subvenir à ses besoins modérés en eau. Le pin Ponderosa se démarque par son écorce de couleur rouille orangée à l’odeur de vanille et de caramel. C’est un arbre également très utilisé en dendrochronologie, qui est la datation d’un arbre par l’étude de ses cernes. Il a ainsi permis de connaître précisément les dates de construction de nombreuses ruines indiennes, dont il constituait les poutres des toits. C’est même pour exploiter son bois qu’un pionnier dénommé Ebenezer Bryce est venu jusque sur le site.
Les Hommes et le parc national de Bryce Canyon
Bryce Canyon, c’est aussi une histoire d’Hommes, un endroit où se mêlent mythes et légendes.
Le plateau était occupé entre 200 et 1200 par les peuples indiens Fremont et Anasazi. Puis, à partir de 1 200, ce sont les indiens Paiute qui parcoururent l’actuel site. Aucune trace d’occupation permanente n’a été retrouvée, mais on sait aujourd’hui que les Paiute pratiquaient la cueillette et la chasse dans les cirques de Bryce Canyon. C’est aux légendes des Paiute que l’on doit le nom de Hoodoo, utilisé encore aujourd’hui pour désigner les pinacles de Bryce Canyon. Les Hoodoos seraient des personnes mauvaises, maléfiques, qui auraient été pétrifiées.
Plus tard, au XIXème siècle, des communautés s’installent dans les environs. Ebenezer Bryce construit une route pour permettre un accès plus aisé aux ressources en bois de la zone. Les gens commencèrent à appeler l’amphithéâtre, où la route se terminait, Bryce Canyon. C’est ce nom qui resta.
Le plateau érodé de Bryce Canyon. Crédit photo : Laura Bagès, Tous droits réservés
À partir de 1916, les cirques et leurs Hoodoos se font petit à petit connaître du grand public et les subventions de l’État permettent les premiers aménagements. En 1919, les premiers touristes se rendent à Bryce Canyon. Le site naturel est proclamé monument national par le président Harding en 1923. C’est en 1928 que Bryce Canyon devient un parc national.
Dans l’ombre des grands parcs nationaux du Sud-Ouest américain, le temps a façonné Bryce Canyon pour en faire un lieu singulier. Ses cheminées de fées, témoins du passé chahuté du site, interpellent le visiteur. Son histoire géologique étonne, tant il est difficile d’imaginer qu’on se trouve à un endroit auparavant baigné par les eaux d’un océan. Pour l’ensemble de ces particularités, le plateau déchiqueté est aujourd’hui mis en valeur et protégé par les autorités américaines. Singularité géologique pour certains ou lieu de croyance pour d’autres, les Hoodoos ont l’œil sur le visiteur qui s’aventure dans Bryce Canyon.
RETENEZ
La formation de Bryce Canyon : une histoire géologique ancienne de plus de 200 millions d’années.
Une alternance de phases de sédimentation et de perturbations tectoniques qui ont permis la création de cheminées de fées.
Une armée de Hoodoos résultat de deux types majeurs d’érosion : le ruissellement torrentiel et le gel (cryoclastie).
Une biodiversité riche rendue possible par un climat clément.
En 1928, Bryce Canyon devient un parc national aux Etats-Unis.
National Park Service (NPS) [En ligne]. Bryce MAPOB 640201, answered U 84764 P 435 834 5322 P are, Us messages returned as soon as possible as staffing allows C. Bryce Canyon National Park (U.S. National Park Service); [cité le 18 mars 2022]. Disponible: https://www.nps.gov/brca/index.htm
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Planet Terre [En ligne]. Bryce Canyon (Utah, USA), un musée des formes d’érosion torrentielle dans des argiles gréseuses plus ou moins indurées — Planet-Terre; [cité le 18 mars 2022]. Disponible: https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/Img406-2012-12-03.xml
Imaginez-vous en plein désert. Vous avez sans doute en tête un paysage de hautes dunes balayées par les vents, et une mer de sable à perte de vue. L’atmosphère y est brûlante, la lumière aveuglante et le soleil de plomb… Ce type de paysages est effectivement caractéristique des déserts de sable, tels que le Sahara ou le Namib. Pour autant, tous les déserts ne se ressemblent pas. Le sable recouvre moins d’un quart des déserts de la planète. Déserts de pierres, de sel ou même de glace, la planète regorge de ces lieux énigmatiques dont le point commun est l’aridité. En effet, il y a très peu de précipitations dans le désert. Les conditions de vie y sont particulièrement difficiles. Soumis à des conditions extrêmes, ces milieux naturels sont par conséquent peu habités, et la végétation y est rare. De ces lieux hors du commun naissent des paysages diversifiés qui invitent le visiteur à la contemplation. Partons à la découverte des 10 plus beaux déserts du monde.
L’Antarctique, les multiples records d’un des plus beaux déserts du monde
L’Antarctique, un désert polaire. Crédit photo : Adobe Stock
L’Antarctique, un désert ? Effectivement, ce continent couvert de glace situé autour du pôle Sud est aussi un désert polaire. En effet, il neige très peu en Antarctique, ce qui en fait un lieu d’une sécheresse incomparable. Plus étonnant encore, il est même reconnu comme le désert le plus aride sur terre.
Environnement hostile aux conditions extrêmes, il détient plusieurs autres records. Il est ainsi le tenant du titre de plus grand désert de la planète, avec une superficie de plus de 14 millions de km2. Il devance donc le Sahara, plus grand désert chaud du globe. C’est aussi l’endroit le plus froid du monde, avec des températures records estimées à – 93,2° C.
Plusieurs facteurs sont responsables de ces conditions : l’altitude, le faible ensoleillement, l’isolement du continent par le courant circumpolaire antarctique ainsi que le pouvoir réfléchissant de la glace, qui renvoie près de 80 % des rayons vers l’atmosphère.
Le Sahara, le plus grand désert chaud de la planète
Les dunes de sable du Sahara. Crédit photo : Emma Van Sant via Unsplash
Célèbre pour ses dunes de sable et sa population nomade, le Sahara est également la plus vaste zone désertique chaude de la planète. Contrairement aux idées reçues, le sable ne couvre que 20 % de sa superficie. Avec ses 9 millions de km2, il traverse l’Afrique de part en part, de l’océan Atlantique jusqu’à la mer Rouge et déborde même sur la péninsule arabique. Il s’étend ainsi sur une douzaine de pays et sa superficie est équivalente à celle des États-Unis. De nombreux sites sont classés au patrimoine mondial de l’UNESCO.
Le Sahara est aussi l’un des déserts les plus chauds de la planète, juste derrière la Vallée de la Mort en Californie. Balayé par des vents arides et brûlants, la température y atteint plus de 50° C en été.
Pourtant, le Sahara n’a pas toujours été un désert. Il y a plus de 5700 ans, la région était couverte d’une végétation luxuriante. Les lacs et les fleuves parsemaient la zone, et on y trouvait une faune et une flore abondantes. Le Sahara est depuis entré dans une période sèche, à laquelle succèdera probablement une nouvelle période humide.
Le désert d’Atacama au Chili, royaume de l’aridité extrême
Le volcan Licancabur dans le désert d’Atacama. Crédit photo : Aliaksei, Adobe Stock
Après l’Antarctique, la zone la plus aride du monde est le désert d’Atacama. Il s’étend de la vallée de Copiapó au Chili à la frontière péruvienne. Certaines zones sont si sèches qu’aucune pluie n’y a jamais été enregistrée !
Au cœur de ce plateau désertique de 900 km, l’aridité est extrême. Rien ne pousse. Aucune plante ou animal ne peut y survivre. Même les matières organiques s’assèchent et se momifient au lieu de pourrir. C’est en partie grâce à cette aridité que les momies du peuple Chinchorro, présent sur la côte nord du désert 6000 ans avant notre ère, sont aussi bien conservées. La peau et les cheveux de ces momies, qui sont les plus anciennes du monde, sont ainsi restés intacts.
La région est par ailleurs l’objet d’une intense exploitation minière. Les gisements de cuivre exploités à ciel ouvert en constituent aujourd’hui la principale richesse.
Le Namib en Namibie, le plus vieux désert du monde
Les dunes du Namib et l’océan Atlantique. Crédit photo : Uwe, Adobe Stock
Son nom signifie « pays où il n’y a rien » en langue Nama. Ce désert côtier et pratiquement inhabité est considéré comme le plus ancien désert du monde. Le Namib se serait formé il y a 55 millions d’années, au sud-ouest de l’Afrique dans une région qui correspond aujourd’hui à la Namibie.
Ses dunes plongent dans l’océan Atlantique tout proche, et sont fréquemment couvertes de brume. Principale source d’eau au sein de ce désert aride, le brouillard permet à la vie de se développer dans ce milieu hostile.
Ce désert insolite est aussi connu pour ses magnifiques dunes de sable aux couleurs changeantes. Inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO, le Namib propose un spectacle unique au monde aux tons jaune, orange et rouge. Cette coloration plus ou moins intense est due à la présence d’oxydes de fer sur les grains de sable. Les variations de couleurs sont aussi liées aux mélanges de sables anciens et plus récents. Sculptées par les vents, les dunes du Namib surprennent par la diversité de leurs formes, linéaires, en croissant ou en étoile. Certaines d’entre elles mesurent plus de 300 m de haut, et se classent parmi les hautes du monde.
Le désert blanc égyptien, au royaume de la craie
Le désert Blanc en Égypte. Crédit photo : grandpa_nekoandcoro, Adobe Stock
Dans la partie orientale du Sahara, à l’ouest de l’Égypte, se trouve un désert blanc. Il doit son nom à ses étonnantes sculptures de craie en forme de champignons, d’arbres ou d’animaux. Ces formations géologiques composées de calcaire datent de l’époque du Mésozoïque.
Il y a 70 millions d’années, la moitié nord de l’Égypte est couverte d’une mer chaude et peu profonde. La vie s’y développe sous forme d’algues. Certaines espèces de ce plancton sont constituées de plaques de carbonate de calcium. À la mort du plancton, celles-ci se déposent au fond de la mer, et se mélangent à des restes d’oursins, de foraminifères ou d’éponges. Au cours du temps, cette accumulation de débris entraîne la formation de craie.
Lorsque la mer se retire, elle laisse au passage de larges monticules de calcaire. Les grains de quartz transportés par les vents se chargent de façonner les blocs de craie, et leur donnent ces formes caractéristiques si appréciées des voyageurs aujourd’hui.
Le sable recouvre moins d’un quart des déserts de la planète.
Les plus beaux déserts du monde
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Le désert Blanc en Égypte. Crédit photo : grandpa_nekoandcoro, Adobe Stock
Le volcan Licancabur dans le désert d'Atacama. Crédit photo : Aliaksei, Adobe Stock
L'Antarctique, un désert polaire. Crédit photo : Adobe Stock
Canyon dans le désert de Gobi en Mongolie. Crédit photo : Mirko Macari, Adobe Stock
Le canyon de Red Rock dans le désert Mojave. Crédit photo : Chee-Onn Leong, Adobe Stock
Les dunes du Namib et l'océan Atlantique. Crédit photo : Uwe, Adobe Stock
Les dunes de sable du Sahara. Crédit photo : Emma Van Sant via Unsplash
Une arche de pierre dans le désert de Wadi Rum. Crédit photo : tobago77, Adobe Stock
Les Pinnacles du désert australien dans le Parc National de Nambung. Crédit photo : dblumenberg, Adobe Stock
Le salar d'Uyuni est le plus grand désert de sel de la planète. Crédit photo : Matt Werner gorbulas_sandybanks via Foter.com / CC BY-NC-SA
Les menhirs du désert des Pinnacles en Australie
Les Pinnacles du désert australien dans le Parc National de Nambung. Crédit photo : dblumenberg, Adobe Stock
Des menhirs de calcaire de plus de 4 m de haut : c’est le spectacle insolite qu’offre le désert des Pinnacles. En forme de cônes ou de champignons, ces étonnantes formations calcaires sont à découvrir au cœur du parc national de Nambung en Australie.
La roche qui les compose est appelée eolianite, en référence à son mode de formation issu de l’influence des vents. Entre – 400 000 et – 10 000 ans, cette région du sud-ouest de l’Australie est couverte d’une mer peu profonde. Les récifs coralliens s’y développent, et se fragmentent peu à peu pour former un sable grossier. Lorsque la mer se retire, des dunes de sable se forment sous l’influence des vents puis se sédimentent jusqu’à former une épaisseur de 150 m. L’eolianite ainsi formée se désagrège au fil du temps sous l’effet de l’érosion, pour ne laisser intactes que les parties les plus dures, formant les célèbres menhirs naturels du désert australien.
Le désert Mojave aux États-Unis, l’endroit le plus chaud sur terre
Le canyon de Red Rock dans le désert Mojave. Crédit photo : Chee-Onn Leong, Adobe Stock
Situé dans l’ouest des États-Unis, le désert Mojave est célèbre pour ses lieux mythiques tels que la fameuse Vallée de la Mort ou la cité folle de Las Vegas, capitale des jeux de hasard. Univers de plaines rocailleuses, de canyons, de dunes et de massifs montagneux, cette immense étendue désertique s’étire sur 40 000 km2 entre la Californie, le Nevada et l’Arizona.
D’une aridité extrême, le désert Mojave se caractérise par de grandes amplitudes thermiques. La Vallée de la Mort détient le titre d’endroit le plus chaud du globe. On y a enregistré les températures les plus élevées au monde, avec le record inégalé de + 57° C en 1913. À l‘inverse, les températures peuvent descendre en dessous de zéro dans les zones d’altitude, au point que la neige y tombe parfois en hiver. Cette amplitude thermique s’explique par la grande variété de reliefs dans ce désert. Le sommet de Clark Moutain culmine à 2416 m, tandis que le site de Bad Water constitue le point le plus bas de toute l’Amérique du Nord, avec une altitude à 85,5 m au-dessous du niveau de la mer.
Le salar d’Uyuni en Bolivie, un désert de sel
Le salar d’Uyuni est le plus grand désert de sel de la planète. Crédit photo : Matt Werner gorbulas_sandybanks via Foter.com / CC BY-NC-SA
Univers d’une blancheur immaculée, le salar d’Uyuni est un désert de sel. Perché à 3654 m au sein de l’altiplano bolivien, il s’étend sur 10 000 km2. Le salar d’Uyuni provient de l’assèchement du lac salé de Tauna il y a 10 000 ans.
On compte 12 couches de sel successives sur plus de 100 m de profondeur, séparées par des sédiments. La première croûte de sel correspond à celle visible actuellement en surface du salar. Elle mesure jusqu’à 11 m d’épaisseur en certains endroits, et se compose de halite, de gypse et de sel gemme. Les couches profondes renferment quant à elle la plus grande réserve de lithium au monde, faisant du salar d’Uyuni une ressource stratégique pour la Bolivie.
En saison sèche, la croûte superficielle se cimente en une dalle compacte qui se craquelle par endroits. La surface du salar ressemble alors à un puzzle géant. Lorsque les pluies arrivent, le niveau de la nappe remonte et la couche supérieure est inondée. Le désert de sel prend alors un aspect magique de miroir à ciel ouvert.
L’emblématique désert de Wadi Rum en Jordanie
Une arche de pierre dans le désert de Wadi Rum. Crédit photo : tobago77, Adobe Stock
Incontournable au classement des plus beaux déserts du monde, le désert de Wadi Rum en Jordanie a gagné sa notoriété auprès du grand public grâce aux écrits de T.E Lawrence, plus connu sous le nom de Lawrence d’Arabie. Classé au patrimoine mondial de l’UNESCO, le site de Wadi Rum est reconnu mondialement comme un paysage désertique emblématique. Il offre une diversité de formations géologiques de grès composée de canyons, d’arches naturelles, de falaises abruptes, de gorges étroites et de cavernes.
Une autre particularité notable de ce désert vient de la présence de pétroglyphes, d’inscriptions et de vestiges archéologiques. Véritables trésors culturels, 25 000 pétroglyphes et 20 000 inscriptions retracent l’évolution de la pensée humaine et les débuts de l’écriture alphabétique. Ces traces d’occupation ancienne constituent un précieux témoignage de 12 000 ans d’activité humaine dans la région.
Le désert de Gobi en Mongolie
Canyon dans le désert de Gobi en Mongolie. Crédit photo : Mirko Macari, Adobe Stock
Dans le désert de Gobi, il ne faut pas s’attendre à une mer de dunes à perte de vue. Cette immense région d’Asie centrale est davantage un désert de pierres qu’un désert de sable. Son nom lui vient du terme mongol « gobi », qui désigne de grands bassins fermés à fond caillouteux, très répandus dans la région.
Le désert de Gobi est l’un des plus vastes du monde. Il recouvre un tiers de la surface de la Mongolie et s’étend jusqu’en Chine. Ses 1 300 000 km2 de superficie abritent des réalités bien différentes, avec cinq sous-régions aux caractéristiques environnementales et géologiques particulières. Largement dominé par des plaines rocailleuses de faible altitude et une végétation rase, le désert de Gobi offre cependant des paysages très diversifiés. Vastes steppes, étendues de terre ou de sable, dunes, lacs, bassins et chaînes de montagne offrent à l’œil du voyageur une large palette de couleurs.
Plusieurs espèces rares de plantes et d’animaux y vivent, malgré les conditions difficiles. Certaines sont en danger critique d’extinction, telles que l’ours de Gobi, le chameau sauvage de Bactriane, le cheval de Przewalski, le léopard des neiges, l’antilope saïga ou encore la gazelle à goitre.
RETENEZ
Le point commun de tous les déserts du monde est leur aridité.
L’Antarctique est le plus grand et le plus aride des déserts de la planète.
Moins d’un quart des déserts sont couverts de sable.
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Cet article rend uniquement compte de certains résultats relayés dans le premier volet du 6ème rapport (août 2021) du Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC), dédié à la « physique du climat ». Le deuxième volet de ce rapport à été rendu public le 28 février 2022. En avril 2022, le GIEC a publié un troisième volet concernant les solutions à mettre en place pour réduire les gaz à effet de serre. Pour des raisons éditoriales, les messages clés de ces deux derniers volets ne sont pas abordés dans cet article. Au-delà du relais des messages clés du premier volet du rapport (en 4ème partie), cet article a pour volonté de vulgariser le fonctionnement du climat terrestre, la notion de réchauffement climatique ou encore de détailler les missions et le fonctionnement du GIEC.
En février 2022, le second volet du 6ème rapport du Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) a été rendu public. Il dresse un bilan sans appel sur les impacts du réchauffement climatique. Les messages sont alarmants : l’ensemble de la planète et des écosystèmes sont menacés. Selon les estimations, entre 3,3 et 3,6 milliards de personnes vivent dans des zones fragilisées par les effets du changement climatique.
Ce second volet fait suite à celui publié à l’été 2021, qui s’attardait sur les aspects physiques du changement climatique. Dans ce premier volet, les experts du climat tiraient déjà la sonnette d’alarme. L’un des messages repris par les médias était sans équivoque : « Les activités humaines sont responsables d’un réchauffement accéléré de la planète et les conséquences sont très alarmantes. »
Cet article se concentre uniquement sur les messages du premier volet du 6ème rapport du GIEC, publié en août 2021. Mais avant de se lancer dans le décryptage de ce premier volet et les missions du GIEC, il est intéressant de revenir sur certaines notions de climatologie pour mieux appréhender les dérèglements climatiques en cours et à venir. Comment définir le climat ? A quoi sont dus les changements climatiques terrestres ? Qu’est-ce que le réchauffement climatique ? Quelles en sont les causes et les conséquences ? De quelle manière les activités humaines influencent-elles le système climatique ? Quels sont les futurs climatiques possibles pour la Terre et l’Humanité ? Décryptage d’un phénomène complexe.
Qu’est-ce que le climat ?
Le climat en quelques mots : définition et classification
Un climat se définit par une succession de conditions météorologiques (moyennes des températures, de pression, vents observés, précipitations, etc.) sur une période et dans une région donnée. Ces observations doivent se répéter sur un lapse de temps relativement long (au moins 30 ans selon l’Organisation Mondiale de la Météorologie).
La classification des climats se fait en général en croisant les données des températures et précipitations. De ces croisements se dégagent 5 grandes zones climatiques : équatoriale, sèche, tempérée, continentale et polaire.
Classification des climats de Köppen-Geiger. Les couleurs correspondent à différents types de climat, eux-mêmes définis par des niveaux moyens de températures et précipitations enregistrés au cours d’une année. Crédit photo : Rubel and Kottek.
Sur la planète, pourquoi observe-t-on différents climats ? Par exemple, pourquoi les températures sont-elles si froides aux pôles et si élevées à l’équateur ?
Pour y répondre, il faut revenir en amont sur la notion de températures.
Les températures, clés de voute du système climatique
Energie des rayons du Soleil et phénomène d’effet de serre
Tout commence avec le Soleil qui émet des rayons lumineux. Ces rayons arrivent dans l’atmosphère terrestre. Ils sont alors réfléchis vers l’espace (30 %) ou absorbés (70 %) par l’atmosphère, les continents et les océans.
En absorbant les rayons solaires, la planète capte de l’énergie et se réchauffe. A son tour, elle va restituer de l’énergie, donc se refroidir. De cet échange thermique se crée un équilibre de températures.
L’énergie libérée par la planète se fait sous forme de chaleur (30 %) et rayonnement infrarouge (115 %). Les infrarouges seront alors absorbés en grande partie par les particules atmosphériques (97 %). Celles-ci émettront à leur tour dans toutes les directions un rayonnement de même longueur d’onde (102 %).
Sans atmosphère, les infrarouges repartiraient vers l’espace. Une grande quantité d’énergie serait donc perdue. Ce phénomène est celui de l’effet de serre : il est avant tout un phénomène naturel. L’effet de serre régule le climat et maintient les températures à des niveaux en dessous desquels la vie sur terre ne serait pas possible. Car sans lui, il ferait jusqu’à – 18 °C sur notre planète !
Les flèches de couleur grise décrivent les flux des rayons lumineux à la surface de la planète. Les rayons du Soleil arrivent dans l’atmosphère et à la surface de la Terre : ils sont réfléchis vers l’espace ou absorbés. Les surfaces qui absorbent les rayons solaires émettent un rayonnement infrarouge, qui sera à son tour absorbé dans l’atmosphère ou retransmis vers l’espace. Les surfaces terrestres libèrent aussi de l’énergie sous forme de chaleur (flèche rouge) ou par évapotranspiration (flèche orange). L’énergie des rayons lumineux est exprimée en W/m². De ces échanges se crée un équilibre de températures à la surface de la planète. Crédit photo : Kiehl et Trenberth, 1997
Structure des continents, des océans et de l’atmosphère : quelles influences sur les températures ?
Le pouvoir réfléchissant ou absorbant des rayons varie selon les surfaces rencontrées. Sur les continents, l’occupation des sols impactera le devenir des rayons du Soleil : par exemple, réflexion élevée par un sol neigeux et absorption importante par une végétation sombre. En termes plus techniques, ces caractéristiques correspondent à l’albédo, ou part du rayonnement solaire renvoyé par une surface. Les valeurs de l’albédo sont comprises entre 0 et 1, allant du moins au plus réfléchissant.
Dans le cas des infrarouges, c’est dans l’atmosphère que les choses se jouent. Certains gaz ont une forte capacité à absorber ces rayons : il s’agit des gaz à effet de serre. Parmi les plus célèbres, l’eau (H2O), le dioxyde de carbone (CO2), le méthane, (CH4) ou le dioxyde d’azote (NO2). Et malgré le fait qu’ils soient à l’état de traces dans l’atmosphère (par exemple, il n’y a que 0,04 % de CO2 dans l’air), ils sont à l’origine du phénomène d’effet de serre. C’est la raison pour laquelle, la variation de leurs concentrations impacte l’équilibre des températures.
Les températures diffèrent d’une région à l’autre et selon la période de l’année
Parce que la Terre est sphérique, la quantité de rayons lumineux est plus importante au niveau de l’équateur et diminue en se dirigeant vers les pôles. C’est pour cela que les températures sont différentes d’une région à l’autre.
Pour comprendre les saisons, il faut revenir sur le mouvement de la Terre. Celle-ci tourne autour du soleil en 365 jours et sur elle-même en 24 heures. Or, son axe de rotation est incliné. En raison de cette obliquité et du mouvement quasi-circulaire de la Terre autour Soleil, la quantité d’énergie solaire reçue varie au cours de l’année.
Les équinoxes et les solstices. Crédit image : Adobe Stock.
Les températures sont centrales pour comprendre le climat. Mais celui-ci ne se résume pas à cet unique paramètre.
Précipitations et vents : deux autres éléments centraux pour définir un climat
La formation des précipitations est liée aux températures. Lorsqu’il fait plus chaud, le phénomène d’évapotranspiration, processus par lequel l’eau passe de l’état liquide à l’état gazeux, est accentué. Les molécules d’eau sont moins denses sous forme gazeuse : elles montent alors dans l’atmosphère. Lors de cette ascension, les températures diminuent avec l’altitude, l’eau se condense, les nuages se forment, puis la restituent sous forme de précipitations.
La formation des vents résulte des différences de températures et de pression entre les différentes régions du globe : des courants d’air chauds se déplacent de l’équateur vers les pôles. La rotation de la Terre joue sur les trajectoires de ces vents ; ils sont déviés vers la droite dans l’Hémisphère Nord et vers la gauche dans l’Hémisphère Sud.
Ces descriptions très résumées illustrent la place centrale des températures, ainsi que l’interconnexion entre les différents indicateurs et phénomènes climatiques. De ces interconnexions découle notamment un climat qui, à l’échelle de la planète, évolue avec le temps.
Depuis le début de l’histoire de la Terre, le climat fluctue
Les facteurs naturels qui font varier le climat
Le climat de la Terre n’est pas figé. Les climatologues ont mis en évidence des variations notables sur des centaines de milliers d’années. Les alternances entre ères glaciaires et interglaciaires en sont l’illustration.
Il existe donc des facteurs naturels pour expliquer les changements climatiques :
Le facteur le plus cité est la variation de l’angle d’inclinaison de l’orbite de la Terre autour du Soleil. Cette variation joue sur l’intensité de l’énergie solaire reçue et donc sur les équilibres de températures ;
Un deuxième facteur est la variation de la concentration atmosphérique en CO2, qui a été corrélée aux alternances entre ères glaciaires et interglaciaires. Ces variations sont liées à la présence plus ou moins importante de puits naturels de carbone sur Terre. Ces puits captent et stockent la matière carbonée, ce qui joue sur les concentrations atmosphériques. Il s’agit des végétaux, roches sédimentaires, etc. ;
Bien que moins cité, le mouvement des plaques a aussi un rôle. En impactant les circulations océaniques, il joue sur les échanges d’énergie entre océans, continents et atmosphère, ce qui perturbe les équilibres de températures.
Enfin, les grands épisodes volcaniques modifient les concentrations atmosphériques en certaines particules, les aérosols soufrés en particulier. Ces aérosols réfléchissent fortement les rayons du Soleil, ce qui refroidit l’atmosphère.
Les facteurs anthropiques qui font varier le climat
Depuis l’ère préindustrielle, le climat se réchauffe et à des vitesses sans précédent si l’on remonte les 800 000 dernières années d’histoire climatique de la Terre (+1,2°C environ entre 1880 et aujourd’hui). Ces vitesses de réchauffement ne peuvent pas uniquement trouver leur origine dans des causes naturelles.
Depuis cette période, ce sont les activités humaines qui ont fortement joué sur l’évolution du climat.
Le principal facteur est la libération dans l’atmosphère de gaz à effet de serre. Ils sont la conséquence du développement des industries et de la combustion des énergies fossiles. Une deuxième cause anthropique est l’occupation des sols. L’exemple le plus cité est celui de la destruction des puits de carbone naturels via notamment les déforestations massives. Or, ces puits ont la capacité de compenser en partie l’accumulation de carbone atmosphérique.
La prise de conscience des impacts anthropiques sur le climat est récente et a émergé courant de la seconde moitié du 20ème siècle. C’est dans ce contexte que le Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) est né.
Quels sont les objectifs de ce groupe et comment fonctionne-t-il ?
Le GIEC, une expertise collective sur l’évolution du climat
En 1988, sous l’impulsion des gouvernements du G7, le GIEC voit le jour. Cette époque est marquée par une prise de conscience des liens possibles entre activités humaines et réchauffement planétaire. En 1979, le météorologue américain Jules Charney rapporte un lien entre concentration atmosphérique en dioxyde de carbone (CO2) et élévations des températures. Plus tard, en 1987, le glaciologue français Claude Lorius et son équipe confirmaient cette corrélation.
Depuis cette date, le GIEC réunit les experts scientifiques de différentes disciplines en vue de rassembler, évaluer et synthétiser les connaissances sur le changement climatique. Le GIEC n’est pas une instance décisionnelle. En revanche, les résultats de leurs expertises doivent appuyer les décisions en matière de politiques environnementales.
Le GIEC s’organise autour d’une assemblée générale (AG), constituée des représentants des 195 pays membres, ainsi que d’un bureau ou organe exécutif. L’AG se réunit plusieurs fois par an et acte sur les orientations thématiques abordées par les différents groupes de travail du GIEC. Le bureau, composé d’une trentaine de scientifiques, réunit les experts et coordonne l’élaboration des rapports d’évaluation, environ tous les 5 ans.
Le GIEC fonctionne par cycle. A chaque cycle, un rapport est élaboré, lui-même s’articulant autour de quatre volets thématiques ;
Éléments scientifiques du système et changement climatiques,
Éléments d’impacts et de vulnérabilité du changement climatique sur les différents systèmes, et adaptations possibles,
Éléments d’atténuation du changement climatique,
Inventaires nationaux sur les gaz à effet de serre (GES) et mise en place d’un guide méthodologique pour le suivi des émissions.
Structure et organisation du Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat. Crédit photo : IPCC
En août 2021 a été publié le 1er volet du 6ème rapport du GIEC sur les « fondements scientifiques du changement climatique ». En termes simples, ce rapport dresse un bilan exhaustif et actualisé de l’état des connaissances scientifiques sur les causes physiques du réchauffement climatique et de ses liens avec les activités anthropiques. Un rapport complet et un résumé pour les décideurs politiques sont mis à disposition du grand public.
Que retenir de ce dernier rapport ?
6ème rapport du GIEC : quelle photographie du climat en 2022 ?
L’impact des activités humaines sur le climat est avéré
L’Homme est le principal responsable de la hausse des températures mondiales
Dès la fin du 19ème siècle, les températures moyennes à la surface du globe ont commencé à augmenter. Cette tendance n’a fait que s’accentuer et les dernières années ont été les plus chaudes jamais enregistrées depuis des décennies.
Aujourd’hui, il est possible d’affirmer la nature anthropique de ce réchauffement. Entre les périodes actuelles et préindustrielles (2010-2019 vs. 1850-1900), les activités humaines auraient été responsables d’une hausse des températures d’environ 1,07°C. Les modélisations des climatologues montrent même que, sans l’Homme, la planète se serait même refroidie au cours du 20ème siècle.
Évolutions des températures moyennes de surface
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Évolution des températures de surface (moyennes décennales) reconstruites (1-2000) et observées (1850-2020). La reconstruction des températures moyennes de surface est rendue possible par la paléoclimatologie. Une rupture nette de la courbe est observée à partir de 1850, période marquée par l’explosion industrielle. Crédit photo : IPCC
Évolutions des températures de surface (moyennes annuelles) observées et estimées à partir de facteurs naturels ou humains. Les courbes rouge et bleue ont été construites à partir de modèles climatiques. Pour la courbe rouge, les émissions de gaz à effet de serre d’origine anthropique et les facteurs naturels (rayonnement solaire et volcanisme) sont intégrés aux modèles. Pour la courbe bleue, seuls les facteurs naturels sont pris en compte. Cette figure montre que l’intégration des facteurs humains est nécessaire pour reproduire les températures observées (courbe noire). Crédit photo : IPCC
Entre les périodes actuelles et préindustrielles, les activités humaines auraient été responsables d’une hausse des températures d’environ 1,07°C. Sans l’Homme, la planète se serait même refroidie au cours du 20ème siècle.
Toutes les régions du globe sont impactées par le réchauffement climatique. Cependant, certaines zones sont plus touchées que d’autres, notamment au niveau des pôles.
Anomalies observées sur les températures moyennes de surface, juillet 2019, période de référence : 1981-2010. Les zones rouges indiquent qu’en 2019 les températures étaient plus élevées que les moyennes enregistrées sur la période de référence. Les zones bleues indiquent des températures moins élevées. L’intensité de la couleur correspond à l’importance de l’écart. Cette carte illustre bien le réchauffement global de la planète (prédominance des zones rouges), ainsi que l’importance des variations régionales. Crédit photo : Copernicus Climate Change Service/ECMWF
Bouleversement du système climatique et fragilisation des écosystèmes
Les précipitations moyennes à la surface des continents augmentent depuis 1950 et de plus en plus rapidement depuis les années 80.
Entre 1901 et 2018, le niveaumoyendesmers s’est élevé, avec une estimation moyenne de +0,20 m. Cette hausse s’est accélérée tout au long du 20ème siècle et depuis les années 70, l’Homme serait le principal responsable.
Dans l’Hémisphère Nord, la banquise, le permafrost et les glaciers sont en net recul. Entre 2011 et 2020, l’étendue moyenne de la banquise n’avait jamais atteint des niveaux aussi bas depuis 1950. Et les glaciers continentaux perdent aussi du terrain, à des niveaux sans précédents si l’on regarde les 2 000 dernières années.
Les évènements climatiques extrêmes sont plus nombreux et leurs impacts plus violents : extrêmes de chaleur, précipitations diluviennes, épisodes de sécheresses, intensité des épisodes de moussons, intensification des cyclones.
De nombreuses espèces végétales et animales sont contraintes de migrer vers de nouvelles aires géographiques.
Les saisons sont perturbées. Les printemps précoces dans l’Hémisphère Nord en sont un exemple.
Ces perturbations sont liées à l’élévation des températures. Par exemple, le réchauffement favorise le phénomène d’évapotranspiration, donc celui des précipitations. Il provoque une accélération de la fonte des glaces. Ou encore, parce que les températures s’élèvent, les molécules d’eau se dilatent, ce qui engendre une élévation du niveau des mers.
Dérèglements climatiques et bouleversements des écosystèmes
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Anomalies observées sur les précipitations moyennes de surface, janvier 2021 – septembre 2021, période de référence : 1951-2000. Les zones bleues indiquent qu’en 2019 les précipitations étaient plus importantes que les moyennes enregistrées sur la période de référence. Les zones brunes indiquent des précipitations moins importantes. L'intensité de la couleur correspond à l'importance de l'écart. A l'échelle de la planète, les précipitations moyennes de surface sont en hausse. En revanche, cette carte illustre bien les hétérogénéités marquées entre les différentes régions : intensification des précipitations en Asie du Sud-Est par exemple et désertification dans de nombreuses zones subtropicales. Crédit photo : Centre mondial de climatologie des précipitations (GPCC), Service météorologique allemand (Allemagne).
Comparaison de l'étendue de la banquise de l’Arctique entre septembre 1984 et septembre 2016. Crédit photo : NASA
Le climat évolue et l’origine anthropique est certaine. Mais comment les activités humaines impactent-elles le climat ?
Les gaz à effet de serre et réchauffement du climat
Ce sont les émissions de gaz à effet de serre (GES) qui provoquent en grande partie l’élévation des températures : en renforçant le phénomène d’effet de serre, elles provoquent un réchauffement global de la planète.
Depuis l’ère préindustrielle, leurs concentrations augmentent dans l’atmosphère. Ces hausses sont liées aux émissions anthropiques : entre 1750 et 2020, + 47 % pour les concentrations en CO2, + 156 % pour le CH4 et + 23 % pour le N2O.
Le dioxyde de carbone (CO2) arrive en tête des GES jouant le plus sur le réchauffement climatique, avec des émissions de plus de 40 gigatonnes par an. La concentration du CO2 dans l’atmosphère s’élève aujourd’hui à 410-415 parties par million (ppm). Selon une étude publié en 2019, dans la revue NatureAdvances, pour retrouver de telles concentrations il faut remonter au Pliocène, il y a 3 millions d’années. A l’époque, les températures étaient vraisemblablement plus élevées de 3 à 4°C qu’aujourd’hui.
Les émissions de GES ne déséquilibrent pas uniquement les températures. L’un des exemples est celui de l’acidification des océans, qui absorbent de plus en plus de CO2. Cette acidification perturbe les écosystèmes marins. En particulier, elle favorise la dissolution des coquilles de crustacés et des coraux, ce qui menace directement leur survie.
Aujourd’hui, les scientifiques tentent de répondre à l’une des questions clé pour le siècle à venir : quels futurs possibles pour le climat ?
Les futurs climatiques possibles
Pour appréhender le climat, différents scenarii ont été imaginés par le GIEC, avec un accent particulier mis sur les émissions de GES. Pour simplifier, 5 projections climatiques ont été émises, allant de niveaux d’émissions très faibles à très élevés.
Hausse des températures et projections climatiques
Quels que soient les niveaux d’émissions futurs, les températures moyennes à la surface de la planète continueront d’augmenter d’ici 2050 ;
Seules des réductions drastiques des émissions en GES permettraient de ne pas dépasser les seuils de 1,5°C et 2,0°C d’ici à 2100 ;
Pour limiter le réchauffement à un niveau de 1,5 °C, il faudrait réduire les émissions mondiales de CO2 de 50 % d’ici l’horizon 2030 et atteindre la neutralité carbone d’ici 2050 ;
Si l’on conserve le rythme actuel d’émissions en CO2, il ne nous resterait que dix ans avant d’atteindre les 1,5 °C.
En prenant la période préindustrielle comme référence, les estimations d’ici 2081-2100 montrent des élévations de températures :
Entre + 1,0 et + 1,8°C pour des niveaux d’émissions très faibles ;
Entre + 2,1 et+ 3,5°C pour des niveaux d’émissions moyens ;
Entre + 3,3 et + 5,7°C pour des niveaux d’émissions très élevés.
Hausse des températures et projections climatiques
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Contribution des émissions anthropiques au réchauffement global, selon 5 scenarii. Pour chaque scenario, les évolutions des températures moyennes de surface (comparaison entre les périodes 2081-2100 et 1850-1900) sont présentées. Sur chaque diagramme, le bâton de gauche correspond à l’évolution des températures attribuable à l’ensemble des particules émises. Les trois autres bâtons correspondent respectivement à l’évolution des températures attribuable aux émissions isolées de CO2, de gaz à effet de serre hors CO2 et d'aérosols. Crédit photo : IPCC
Évolutions des émissions de gaz à effet de serre, en équivalent CO2, selon différents scenarii. Le GIEC a imaginé 5 scenarii d’émissions de gaz à effet de serre. Ces scenarii sont ensuite utilisés dans les modèles pour prévoir les futurs climatiques. Pour simplifier, 5 hypothèses ont été retenues : 1- Réductions importantes des émissions, atteinte de la neutralité carbone aux environs de 2050, puis poursuite des réductions d’ici 2100 : niveaux qualifiés de très faibles ou faibles, 2- Émissions constantes par rapport aux niveaux actuels d’ici 2050 : niveaux moyen, 3- Intensification des émissions, du simple au double d’ici 2100 ou 2050 : niveaux élevés ou très élevés. Crédit photo : IPCC
Toutes les régions du globe sont concernées par ces projections. En revanche, les surfaces terrestres se réchaufferont davantage que les océans. Les zones Arctiques seront les aires géographiques les plus impactées à l’échelle de la planète.
Intensification des bouleversements climatologiques et météorologiques
La hausse des températures moyennes à la surface de la planète jouera sur l’évolution du système climatique dans son ensemble. Plus celles-ci seront élevées, plus les changements se feront intenses et fréquents :
Les précipitations moyennes seront en hausse au niveau des continents : à l’échelle de la planète, chaque degré supplémentaire entraînera une intensification d’environ 7 % de ces moyennes ;
Les climats très humides ou très secs seront de plus en plus humides versus de plus en plus secs ;
Les épisodes de moussons seront plus nombreux et plus intenses ;
Les tempêtes estivales de latitudes moyennes dans l’Hémisphère Sud seront plus intenses et changeront d’aire géographique, en migrant vers le Sud ;
Variations annuelles des précipitations moyennes de surface, selon différents scenarii de réchauffement, en comparaison de 1850-1900. Pour trois scenarii de réchauffement, les évolutions annuelles des précipitations moyennes de surface sont estimées (période de référence 1850-1900). Dans le cas des précipitations, les zones de couleurs jaune ou orangée correspondent à des baisses de précipitations et les zones de couleurs bleues à des hausses. Crédit photo : IPCC
Des changements climatiques irréversibles
Bien que les émissions futures en GES influent leur devenir, certaines évolutions ont d’ores et déjà atteint des points de non-retours. Pour celles-ci, les tendances observées se poursuivront tout au long du siècle à venir :
Les océans continueront de se réchauffer et s’acidifier tout au long du 21ème siècle ;
Les glaciers et neiges montagneuses poursuivront leur recul sur des dizaines voire des centaines d’années ;
La calotte glaciaire du Groenland continuera de perdre du terrain tout au long du 21ème siècle et ce recul ne fera que s’accélérer avec une hausse des émissions en GES. En 2012, une étude publiée dans la revue Nature, révélait un risque de disparition de cette calotte d’ici 2100 pour un réchauffement estimé à 1,6°C ;
Le niveau moyen des mers continuera d’augmenter tout au long du 21ème siècle et plus les émissions en GES seront importantes, plus ces élévations seront marquées.
Épilogue…
L’Homme est responsable du changement climatique et de son accélération.
Les émissions de gaz à effet de serre jouent un rôle central dans le réchauffement de la planète, à la fois de l’atmosphère, des continents et des océans.
Ce réchauffement est lui-même à l’origine des perturbations observées sur le système climatique dans son ensemble : hausses des précipitations, élévations du niveau de la mer, intensification des évènements extrêmes, recul des banquises, des calottes glaciaires et des glaciers continentaux, bouleversement des saisons, etc.
Les dernières projections climatiques montrent clairement qu’en l’absence de réduction drastique et rapide des émissions de gaz à effet de serre, le réchauffement global se poursuivra, pour dépasser les seuils symboliques de 1,5 °C et 2,0 °C. L’atteinte, a minima, de la neutralité carbone à l’horizon 2050 est l’un des objectifs principaux.
Le second volet du rapport du GIEC, publié en février 2022, révèle qu’une limitation du réchauffement à 1,5°C serait nécessaire pour limiter de trop graves conséquences sur les écosystèmes de la planète et les sociétés humaines. Pour l’illustrer, les propos du secrétaire général des Nations Unies, Antonio Guterres, sont criants : « Ce dernier rapport est un Atlas de la souffrance humaine et un constat accablant de l’échec du leadership climatique. Il révèle que les humains et la planète se font démolir par le changement climatique ».
Dans ce même rapport, les experts du GIEC mettent l’accent sur le développement du caractère résilient des écosystèmes et des sociétés humaines. En d’autres termes, le choix de politiques plus durables, de mesures d’adaptation au changement climatique, aurait rapidement des effets positifs sur l’état de notre planète et la santé de nombreux écosystèmes.
Des exemples en termes d’adaptation sont d’ailleurs présentés, avec des différences contrastées entre régions de la planète : adaptations urbaines face aux risques d’inondation, développement d’une nature en ville, transition sur les pratiques agricoles pour faire face à l’aridification, limitation de la déforestation, décarbonation de l’énergie, des transports, utilisation raisonnée des sols, méthodes de stockage du carbone, etc.
Un troisième et dernier volet du sixième cycle de rapports du GIEC est attendu en avril prochain. Dans celui-ci seront présentées les mesures d’atténuation, deuxième pilier pour limiter l’intensité du changement climatique.
A la sortie de la lecture de ces deux rapports du GIEC, il n’y a en tout cas plus de doute sur l’existence d’une urgence climatique planétaire.
RETENEZ
Les températures sont centrales pour comprendre comment se mettent en place les différents climats de la planète.
Depuis la fin du 19ème siècle, l’Homme est responsable d’un réchauffement climatique sans précédent dans l’histoire de la planète.
Le Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) a été créé pour évaluer et synthétiser les connaissances sur le changement climatique.
L’injection de gaz à effet de serre dans l’atmosphère par les activités humaines joue un rôle central dans l’élévation des températures mondiales.
Pour limiter le réchauffement à +1,5 °C, il faudrait a minima atteindre la neutralité carbone d’ici 2050.
IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In : Climate Change 2021 : The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. In Press. [En ligne]. IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change; oct 2021 p. 40. Disponible: https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_SPM_final.pdf
Les océans constituent la principale ressource en eau de la planète. Les activités humaines ont un impact majeur sur le climat et les océans. Les surveiller est fondamentale pour comprendre comment la quantité et la qualité des eaux évoluent avec le temps. Un paramètre physique qui est surveillé de près depuis des centaines d’années par les scientifiques est celui du niveau moyen des océans. Il est en constante augmentation depuis plus d’un siècle et s’accélère ces dernières décennies. Comment les scientifiques mesurent-ils cette variation du niveau marin ? Depuis combien de temps ? Pourquoi est-ce que le niveau moyen des océans augmente depuis des décennies ? Qu’est-ce que la montée des eaux ou élévation du niveau de la mer ? Quelles en sont les causes et les conséquences ?
Les mesures locales du niveau moyen des océans
Les marégraphes
Les premières mesures du niveau moyen des océans ont été effectuées par l’intermédiaire de marégraphes, à partir du XIXème siècle. Les mesures étaient réalisées à la main et en journée. A partir des années 1840, le déploiement des marégraphes analogiques (ou marégraphes à flotteur) a permis d’effectuer des mesures continues du niveau marin, à proximité des côtes françaises. En 1859, il y en avait une dizaine en activité sur le littoral français.
De nos jours, ce sont les marégraphes numériques qui ont pris le relais. Ils mesurent les changements du niveau de l’océan en fonction d’une hauteur de référence : le datum. En complément de cette mesure, il est nécessaire de réaliser un certain nombre de corrections géophysiques. Les plus importantes sont liées aux marées ou encore au positionnement absolu de la station de mesure qui peuvent fausser les mesures.
Les bouées météorologiques GPS
De nos jours, les météorologues utilisent également des bouées océanographiques. Elles présentent l’intérêt de pouvoir transmettre en temps réel leurs données, grâce au système de liaison VHF ou encore par satellite (système ARGOS).
Deux types de bouées météorologiques existent :
Les bouées dérivantes permettent de mesurer la température des eaux de surface et la pression atmosphérique. Elles peuvent peser jusqu’à 100 kg.
Les bouées GPS ancrées sont fixes et peuvent peser plusieurs tonnes. Elles peuvent enregistrer de nombreux paramètres géophysiques tels que la houle, la pression, la température, l’humidité ou encore la force du vent. Certains bouées ancrées sont souvent dédiées qu’à une seule mesure. Ce type de bouée permet d’effectuer des mesures en des points précis de l’océan. Les données obtenues sous forme de valeurs absolues sont utilisées pour certaines études climatiques.
Bouée météorologique ancrée, pesant quelques tonnes. Crédit média : Wikimedia, Z22, CC BY-SA 4.0
Les mesures globales des océans via l’altimétrie satellitaire
Dans les années 1970, le développement de l’altimétrie satellite a révolutionné le travail de calcul de la variation du niveau des océans. En effet, les altimètres radar ont permis aux scientifiques d’avoir une vision plus globale des surfaces océanographiques.
Le schéma suivant explique le principe de l’altimétrie satellite. Cette méthode permet de mesurer avec précision (de l’ordre du centimètre) la distance qui sépare le satellite de la surface des océans.
Plusieurs réglages et paramètres sont à prendre en compte, il faut notamment :
Positionner avec précision le satellite sur son orbite. Ceci est réalisé grâce aux mesures GPS ainsi qu’aux stations DORIS et laser, positionnées sur l’ensemble du globe terrestre. Le satellite est toujours positionné par rapport à une surface mathématique imaginaire, appelée ellipsoïde de référence (WGS84) ;
Réaliser des mesures altimétriques en plein océan au nadir du satellite. Cela signifie que le satellite doit toujours réaliser des mesures à la verticale par rapport à son orbite ;
Mesurer avec précision la distance séparant le satellite de la surface océanique. Cette quantité s’appelle le range et il est mesuré avec une précision atteignant les 2 cm ;
Evaluer la topographie de l’océan grâce au géoïde. Le géoïde est une surface géophysique fondamentale qui sert de référence pour les mesures précises d’altitudes.
Principe de positionnement et de mesure avec l’altimétrie satellitaire. Crédit photo : NASA, Public domain, via Wikimedia Commons
Surveiller le niveau moyen des océans est primordial pour comprendre l’évolution du climat mais aussi pour anticiper les conséquences socio-économiques de l’élévation des océans, dans le cadre du rechauffement climatique.
L’élévation du niveau de la mer, conséquence du réchauffement climatique
Les deux missions altimétriques franco-américaines Topex-Poséidon (1992-2005) et Jason-1 (2001-2015), ont permis d’étudier de manière continue le niveau moyen des océans (aussi appelé Mean Sea Level en anglais, en abrégé MSL). D’autres missions satellitaires ont permis d’affiner les données de variation du niveau marin (Jason-2/3, Sentinel-3/6, Saral/AltiKa, etc).
La carte présentée ci-dessous a été réalisée en combinant les différentes missions altimétriques disponibles entre les périodes de janvier 1993 et octobre 2019.
Évolution du niveau moyen des océans vu par les altimètres entre Janvier 1993 et Octobre 2019. Crédit photo : AVISO+, Satellite Altimetry Data
Les zones où le niveau des mers a augmenté sont symbolisées en rouge sur le planisphère, tandis que celles où il a baissé sont représentées en couleur cyan. De manière générale, le niveau moyen des océans augmente de manière continue sur la majorité du globe. Cette élévation est particulièrement flagrante au large du Japon, de l’Argentine et de l’Australie avec des taux allant de 5 à 10 millimètres par an.
La montée des eaux s’explique par deux principaux phénomènes, de manière conjointe :
La fonte des glaces continentales – calottes de glace du Groenland et de l’Antarctique (35%) et glaciers de montagnes (24%) – liée au réchauffement de l’atmosphère par les gaz à effet de serre. Après la fonte des glaces, le volume d’eau liquide se surajoute à l’océan. Mécaniquement la hauteur du niveau marin augmente.
La dilatation ou l’expansion thermique des océans (35%). Le volume de la masse d’eau océanique augmente en raison de la hausse de la température de l’eau. Une eau plus chaude est une eau qui occupe plus de volume.
La figure suivante confirme que la hausse du niveau marin entre 2006 et 2015 est majoritairement liée à la fonte des inlandsis continentaux du Groenland et de l’Antarctique, ainsi que l’expansion thermique des océans.
Principales contributions à l’élévation du niveau moyen des océans (entre 2006 et 2015). Crédit photo : Wikimedia, Raminagrobis, CC BY-SA 4.0
Globalement, le niveau marin augmente en moyenne de +3,4 millimètres par an (erreur de ±0.5mm/an) depuis les années 1990. Le rythme est trois supérieur à ce qui était mesuré par les marégraphes avant 1950. La figure suivante montre cette variation depuis le début des années 90 jusqu’à nos jours. Les altimètres radar ont permis aux scientifiques d’avoir une vision plus globale des surface océanographiques, à la fois dans le temps et dans l’espace.
Variation du niveau moyen des océans depuis les premières mesures altimétriques jusqu’à nos jours. La tendance actuelle est de 3.4mm/an avec une erreur de ±0.5mm/an (courbe grise). Crédit photo : NASA, Public domain, via Wikimedia Commons
L’étude des surfaces océaniques est rendue complexe du fait d’un nombre important de paramètres en jeu. L’élévation du niveau moyen des océans est l’un des indicateurs les plus visibles du réchauffement climatique. Surveiller cet indicateur est primordial pour comprendre l’évolution du climat mais aussi pour anticiper les conséquences socio-économiques de l’élévation des océans. De nombreuses populations côtières vont devoir migrer vers des terres hors d’eau, comme par exemple au Bangladesh, au Nigeria ou encore en Indonésie qui subissent déjà la montée des eaux. Ce phénomène est voué à s’accentuer dans les prochaines décennies si les puissances mondiales ne diminuent pas drastiquement et rapidement leurs émissions de gaz à effet de serre.
RETENEZ
La variation du niveau moyen des océans est mesurée à la fois par des marégraphes et des satellites.
L’élévation du niveau de la mer est liée à 2 phénomènes complémentaires : la fonte des glaces continentales et la dilatation thermique des océans.
Le niveau marin augmente de manière continue depuis un siècle et s’accélère ces dernières décennies.
Beckley BD, Callahan PS, Hancock DW, Mitchum GT, Ray RD. On the “Cal-Mode” Correction to TOPEX Satellite Altimetry and Its Effect on the Global Mean Sea Level Time Series: TOPEX CAL-MODE CORRECTION AND SEA LEVEL. J Geophys Res Oceans [En ligne]. 2017 [cité le 16 févr 2022];122(11):8371‑84. Disponible: http://doi.wiley.com/10.1002/2017JC013090
La surface desocéans sert de repère général pour définir l’altitude zéro des cartes topographiques. Ces gigantesques étendues d’eau, qui occupent plus de 70 % de la surface de notre planète, sont rythmées par des mouvements réguliers : les vagues et les marées. Ce phénomène, observé le long de la plupart des côtes maritimes, est le processus qui fait inlassablement varier le niveau de lamer plusieurs fois par jour. Grâce aux observations réalisées par les plus grands scientifiques, il est possible de comprendre le phénomène des marées à travers le monde. Pourquoi, comment et quand se forment-elles ? Par quel moyen arrivons-nous aujourd’hui à prévoir, observer et anticiper ce mouvement ?
Les marées : une source d’observations et de découvertes depuis l’Antiquité
Des premières observations à l’attraction de la Lune
C’est un astronome Grec nommé Pythéas qui, vers 330 avant Jésus-Christ, entreprit un voyage depuis Marseille jusqu’en Angleterre. Il constata alors que le phénomène de marée était en lien direct avec le cycle lunaire.
Après lui, de nombreux observateurs confirmèrent le lien étroit avec cet astre nocturne. Platon, quant à lui, soutenait comme d’autres scientifiques, que les différents mouvements de la Terre étaient la cause des marées. Plus tard, Galilée s’appuya sur les travaux de Copernic pour affirmer que ces dernières étaient générées par l’effet combiné de la rotation de la Terre autour de son axe et de son mouvement autour du Soleil.
Les travaux d’Isaac Newton
Les véritables bases de la compréhension du phénomène des marées voient le jour au 17e siècle grâce à la théorie de la gravitation universelle d’Isaac Newton. Il démontre que notre planète, en tournant sur elle-même, exerce deux forces : la force gravitationnelle et la force centrifuge.
La force gravitationnelle
La force gravitationnelle permet à la Lune de tourner autour de la Terre sans jamais la percuter. Newton précise que la Lune exerce la même force d’attraction sur la Terre et attire vers elle ce qui se trouve à sa surface. Voilà pourquoi l’eau des océans est attirée vers la Lune.
La force centrifuge
La force centrifuge, quant à elle, tend à éloigner tout ce qui se trouve à la surface de la Terre en raison de sa rotation. Il s’agit du mécanisme que l’on peut ressentir dans un manège qui tourne très vite : les personnes ont la sensation d’être éjectées à l’extérieur du manège.
Ces deux forces agissent ensemble. D’un côté de notre planète, la force gravitationnelle attire une partie de l’océan et la force centrifuge va éloigner de la Terre l’autre partie. Ainsi, l’océan se déforme en deux bourrelets diamétralement opposés. Deux marées hautes vont apparaître simultanément de chaque côté du globe alors que les marées seront basses aux deux pôles.
Pour visualiser ce phénomène à plus petite échelle, il suffit d’appuyer sur une balle en mousse avec la main : les deux côtés opposés s’étirent comme le font les océans sous l’effet de ces deux forces.
Les forces d’attraction entre la Terre et la Lune. Source : Wikimedia Commons
L’influence du Soleil
La preuve de l’influence de la Lune sur les marées est posée. Mais qu’en est-il du Soleil ? Bien que sa masse soit bien plus grande, du fait de son éloignement plus important, le Soleil exerce une attraction sur la Terre équivalente à 46 % à celle de la Lune. Le phénomène des marées est donc dû à la fois à l’attraction de la Lune et à celle du Soleil sur nos océans.
Les clés pour comprendre le phénomène des marées
Lorsque la Lune et le Soleil sont alignés, c’est-à-dire durant les périodes de pleine et nouvelle Lune, les effets d’attractions se renforcent (à gauche dans le schéma ci-après) Cela donne naissance à de grandes marées, appelées également vives-eaux. En revanche, lorsqu’ils sont en quadrature, aux premiers et derniers quartiers de Lune (à droite dans le schéma), les effets se compensent et les marées sont de plus faible amplitude ; il s’agit des mortes-eaux.
Les cycles de la Lune et des marées. Crédit image : Adobe Stock
L’orbite lunaire en décalage
Les travaux d’Isaac Newton ont montré que le déplacement de la Lune sur son orbite n’est pas exactement calé sur celui de la Terre. Le temps qu’il faut à la Lune pour réaliser un seul tour sur elle-même est de 24 heures et 50 minutes alors que pour la Terre il est de 24 heures. C’est ce décalage qui fait que les marées ne se forment jamais à la même heure d’un jour à l’autre.
En se postant face à la mer, il est assez facile d’observer que le flot (mouvement de montée des eaux) et le jusant (la descente) sont quotidiennement en décalage de quelques minutes par rapport au jour précédent.
Le cycle semi-diurne
Ce cycle de deux marées hautes par jour est appelé semi-diurne. Il est observable, entre autres, sur la côte Atlantique. Bien que ce phénomène se répète à un rythme régulier, les deux marées quotidiennes ne sont jamais de même hauteur ; cela dépend de la position de la Lune par rapport à notre planète.
Pour bien comprendre ce point, il faut rappeler qu’en une journée, la Terre tourne sur elle-même autour d’un axe nord-sud. Cet axe est séparé par une ligne perpendiculaire, le plan équatorial qui sépare notre planète en deux hémisphères, sud et nord. L’orbite lunaire est décalée de 5 degrés par rapport à cet équateur. Elle peut donc, se trouver soit plus haute, soit plus basse ou en face de notre plan équatorial. Ce sont ces variations de positions qui vont influencer directement la hauteur des marées.
Le décalage de l’orbite lunaire par rapport au plan équatorial de la Terre. Crédit image : Adobe Stock.
Les équinoxes et les solstices
Dans cette même logique, lorsque tous les astres sont alignés avec l’équateur terrestre, l’attraction est forte. C’est aux équinoxes de printemps et d’automne que les plus grandes marées sont générées.
À l’inverse, durant les solstices d’hiver et d’été, l’attraction est plus faible car l’équateur est décalé par rapport aux astres. Les marées sont donc moins intenses en ces périodes.
Les équinoxes et les solstices
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Les équinoxes et les solstices. Crédit image : Adobe Stock.
La position de la Terre et du plan équatorial durant les
équinoxes et les solstices. Crédit image : Wikimedia Commons
Newton, dans son explication des mouvements de nos océans, part du principe qu’il n’y a que de l’eau sur toute la surface du globe terrestre. Il s’agit là d’un modèle statique. Les éléments qui permettent de comprendre le phénomène des marées sur notre planète sont plus complexes et intègrent d’autres aspects très importants.
La compréhension moderne des marées
En 1799, les travaux de Paul-Simon de Laplace ont une influence déterminante. Dans son Traité de Mécanique Céleste, il complète les observations de Newton et démontre que les marées sont en réalité dynamiques. Il propose d’imaginer en premier lieu un doigt qui soulèverait l’eau et la relâcherait sur une terre immobile sans rien d’autre que l’océan et sans Lune ni Soleil. Inévitablement, une grande vague se crée, comme une ondulation qui traverse le globe. Pour comprendre le phénomène des marées, Laplace ajoute à cette vision de base les différents facteurs qui vont interagir avec les mouvements aquatiques terrestres.
Les continents
La forme géométrique des côtes joue un rôle crucial dans la propagation des marées. L’ondulation rencontre un obstacle de taille qui freine et bloque sa course.
Le marnage
L’importance des marées dépend également en grande partie du marnage. Ce terme décrit la différence entre le niveau de l’eau lors de la plus haute marée et celui de la plus basse marée.
Le marnage : la différence de niveau entre marée haute et marée basse. Crédit média : Adobe Stock.
Sur les côtes françaises, le marnage est plutôt fort au niveau de l’océan Atlantique avec des grandes marées qui peuvent monter à plus de 10 mètres au Mont Saint-Michel. À contrario, il est très faible en mer Méditerranée avec une amplitude d’environ 40 centimètres, d’où la difficulté de visualiser le phénomène de marées sur les côtes méditerranéennes.
La baie de Fundy, au Canada, sur la côte Atlantique, est un bras de mer en forme d’entonnoir entre le Nouveau-Brunswick et la Nouvelle-Écosse. Il s’agit de la plus grande amplitude connue au monde. Elle peut monter jusqu’à seize mètres dans certaines conditions.
La baie de Fundy au Canada
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La baie de Fundy à marée basse. Crédit photo : Adobe Stock
La baie de Fundy au Canada. Crédit image : Adobe Stock.
La force de Coriolis
Le mouvement de rotation de la Terre créé sur le globe la force de Coriolis. Celle-ci provoque un déplacement des mouvements d’eau sur la planète. Dans l’hémisphère sud, l’eau est dirigée dans le sens des aiguilles d’une montre. Dans l’hémisphère nord, elle est déviée dans le sens inverse. Ainsi l’onde de la marée se déplace sous l’effet de la force de Coriolis.
La force de Coriolis dévie les ondes de marées dans un sens ou dans l’autre suivant l’hémisphère dans lequel on se situe. Crédit image : Adobe Stock.
Le schéma ci-dessus montre bien le déplacement des ondes de la marée sur la Terre. Pour bien comprendre, il faut prendre l’exemple d’une marée haute au niveau de Brest à cinq heures. Cette même marée sera haute au Havre qui se situe au nord-est de Brest car la force de Coriolis tend à dévier l’onde de la marée vers la droite.
En conséquence, aucune marée n’est identique au même moment sur différents points du globe à un instant donné.
Les marées sont façonnées par l’attraction de la Lune et du Soleil sur la Terre et par les mouvements de notre planète, ses particularités géographiques et la profondeur de ses océans.
Observer et prévoir les marées
Depuis le 19e siècle, l’Homme a bien perçu l’importance de comprendre le phénomène des marées. Il faut garantir les meilleures conditions de navigation maritime et prévoir les impacts sur le littoral en fonction des mouvements de l’océan. Pour mesurer les hauteurs d’eau, l’utilisation de marégraphes à flotteur à longtemps été de rigueur. Aujourd’hui les données GPS sont d’une fiabilité sans précédent de l’ordre du centimètre. Observer le niveau de la mer est d’ailleurs une spécialité typiquement française grâce au SHOM, le Service Hydrographique et Océanographique de la Marine.
Les partitions des marées : les harmoniques
Dans cette recherche, la science s’intéresse particulièrement aux harmoniques des marées. Celles-ci correspondent à l’amplitude d’une marée relevée à un endroit donné durant une période précise. Les harmoniques sont représentées sous forme de graphiques qui donnent une vision précise du mouvement et de la fréquence de la marée. Elles permettent de mesurer et prédire le phénomène avec précision, mais seulement là où les spécialistes les ont observées, soit principalement le long des côtes. Grâce à elles, il est aisé de voir qu’aucune marée n’est identique sur le globe.
Alors qu’à Brest, l’harmonique traduit une marée semi-diurne (deux marées hautes par jour), d’autres localités sur le globe sont sujettes à des marées totalement différentes. À Do Son, au Vietnam, la marée est diurne (une seule par jour). À Victoria, au Canada, la marée est de type mixte (entre une à deux par jour). À Seattle, la marée est de type semi-diurne à inégalité diurnes. À cet endroit de la côte ouest américaine, on observe le même cycle de marée qu’en France mais avec des inégalités plus marquées du niveau de la mer.
Les coefficients de marées
Les coefficients de marée sont un autre indicateur utilisé uniquement pour les côtes françaises. Ils permettent de savoir si la mer a un marnage faible ou important en un lieu donné. Ils varient de 20 à 120 ; 90 étant une grande marée. Le coefficient 119 a été atteint deux fois, en 1918 et en 1993.
Ces indicateurs ne donnent cependant pas la hauteur d’eau. Sur deux journées distinctes dans l’année avec un coefficient identique, une des marées basses peut atteindre une hauteur plus faible. Dans ce cas de figure, à marée haute, le niveau de la mer sera également plus bas alors que le marnage et le coefficient restent les mêmes.
Les effets des marées et de l’attraction sur la planète
D’autres phénomènes notables sont directement liés aux marées. Certains courants peuvent ainsi être rapides et dangereux par le resserrement de l’onde dans un détroit par exemple.
L’attraction sur les continents
L’attraction fait varier la hauteur des continents. Sous nos pieds, le sol monte et descend d’environ vingt-deux centimètres chaque jour au moment des marées. Cela reste difficile à percevoir car le phénomène est à la fois lent et de très grande ampleur.
Le mascaret
Le mascaret est la rencontre du courant d’un fleuve qui se jette dans l’océan et de la force d’une grande marée qui se dirige en sens inverse. La poussée d’eau de la marée qui se déplace vers l’intérieur des terres crée des vagues proches d’un tsunami. Le plus grand mascaret se trouve sur le fleuve Qiantang au sud-est de la Chine. Sa vague peut atteindre neuf mètres de haut et une vitesse de quarante kilomètres par heure.
Au Brésil, le Pororoca, d’une hauteur de quatre mètres, parcourt une distance de huit cents kilomètres sur l’Amazone. Le bruit de la vague précède l’effet de trente minutes. Il s’agit d’un des endroits les plus dangereux pour l’homme, la faune et la flore locale.
Le mascaret de Saint-Pardon en Gironde. Crédit photo : Alain le GUEN, Licence CC BY 2.0, modifié, via Flickr.com.
Le raz de marée, une exception
Le raz de marée est un phénomène de submersion. Ce terme désigne des inondations liées à des dépressions atmosphériques marquées (des très basses pressions) et à des phénomènes de tempêtes. Bien que la marée n’ait pas de réel rapport avec ce phénomène, le terme de « raz-de-marée » est devenu une expression généraliste qui définit tous les phénomènes de submersion marine. La force de friction du vent peut également influer sur le niveau de l’eau. Celui-ci a tendance à baisser lorsque le vent est dirigé vers le large et à monter quand il souffle vers les terres.
RETENEZ
La force centrifuge et la force gravitationnelle entre la Terre et la Lune créent le phénomène des marées.
Le Soleil exerce aussi une attraction sur la Terre.
Les hauteurs des marées varient selon la position des astres.
Les spécificités géographiques de la Terre jouent un rôle sur les marées.
Il existe différents types de marées dans le monde.
Les marées peuvent provoquer des phénomènes variés sur la planète.
Aux États-Unis, au nord-est du Wyoming, le National Park Service abrite une curiosité géologique aux proportions remarquables : la Devils Tower, littéralement la « tour du diable ». Premier monument national inauguré aux USA en 1906, ce monolithe de plus de 200 mètres de haut est composé de longues colonnes hexagonales aux formes épurées. Zoom sur cette formation rocheuse dont les origines restent un mystère.
Devils Tower : une roche d’origine magmatique
La Devils Tower surplombe les prairies, les marais et les forêts de pins du massif montagneux des Blacks Hills, non loin du célèbre Mont Rushmore et à proximité immédiate de la rivière Belle Fourche. Elle n’est pas pour autant l’œuvre du diable. On se demande néanmoins comment un tel rocher a pu se retrouver planté au milieu de ce décor.
Les géologues étudient Devils Tower depuis 1875 et s’accordent sur le fait que cette formation résulte d’une poussée de lave solidifiée enfouie sous la surface de la Terre. Il y a environ 50 à 60 millions d’années, au cours de l’ère tertiaire, les pressions tectoniques dans l’ouest de l’Amérique du Nord ont atteint leur apogée, soulevant les montagnes Rocheuses et les Black Hills. À ce moment ou peu de temps après, du magma (roche en fusion) s’est frayé un chemin dans les couches sédimentaires sous la surface ou à l’intérieur d’une cheminée dans les profondeurs d’un volcan.
Les avis scientifiques divergent sur le processus par lesquels le magma s’est refroidi pour prendre cette forme et sur sa relation avec la géologie régionale.
Plusieurs théories tentent d’expliquer la formation du monolithe.
Pour certains géologues, Devils Tower résulte d’un stock (figure 1) ou d’une laccolithe (figure 2). Ces deux formations sont une intrusion ignée qui s’est formée lorsque le magma s’est refroidi avant d’atteindre la surface de la terre. La première dessine une forme irrégulière (dit isodiamétrique) alors que la seconde prend la forme d’une cloche ou d’un champignon. Prise sous un ensemble de roches sédimentaires, l’érosion des roches plus fragiles a peu à peu dégagé le rocher demeuré seul au milieu de la plaine.
D’autres supposent que Devils Tower émane d’un bouchon volcanique. La tour serait une intrusion ignée en forme de cylindre faisant partie d’un volcan. Le tuyau alimentant le volcan s’est bouché lorsque le magma s’est solidifié sous terre (figure 3).
En 2015, le géologue Prokop Závada et ses collègues ont comparé la tour du diable à une formation de butte similaire en République tchèque. Leur hypothèse suggère qu’elle vient d’un volcan de type maar-diatrème (figure 4). Ceux-ci naissent lorsque le magma rencontre les eaux souterraines sous la surface de la Terre. L’eau surchauffée se transforme en vapeur qui se dilate de manière explosive et crée un cratère à la surface. Le cratère se remplit de lave qui refroidit et se solidifie formant une structure en dôme. L’érosion a ensuite sapé des parties du dôme pour laisser apparaitre la tour telle que nous la voyons aujourd’hui.
L’état actuel des connaissances ne permet pas de trancher pour l’une ou l’autre de ces quatre hypothèses.
Les gigantesques orgues volcaniques de Devils Tower : une particularité géologique
Les prismes qui composent le contour du rocher sont issus d’un phénomène appelé jonction colonnaire ou orgues volcaniques. Ce sont des formations de magma qui, en refroidissant, accumulent du stress jusqu’au moment où ils se fissurent, ce qui donne naissance à ses prismes qui prennent cette forme de colonnes hexagonales compactes, rappelant les tuyaux de l’instrument à vent dont elles tirent leur nom. Plus le refroidissement est lent et constant, plus les prismes sont réguliers.
On retrouve ces jointures colonnaires de type basaltique dans plusieurs endroits du monde, comme la Chaussée des géants en Irlande du Nord. Sur ces sites géologiques, les colonnes peuvent mesurer de quelques centimètres à trois mètres de diamètre et peuvent atteindre 30 mètres de haut.
Les orgues phonolithiques de la Tour du Diable atteignent plus de 200 mètres de haut. Crédit photo : Christian Collins, CC BY-SA 2.0, via Flickr
La roche de la tour du diable est de type phonolithe, riche en potassium et sodium. Il s’agit d’une roche magmatique volcanique qui tire son nom du son aigu qu’elle produit lorsqu’on frappe dessus avec un marteau. La lave qui a formé la roche a une teneur moyenne en silice. Les orgues phonolithiques de la tour du diable sont de taille inégalée. Les colonnes, situées à 265 mètres de hauteur, offrent un terrain de jeu extraordinaire aux férus d’escalade.
La Devils Tower (la Tour du Diable) est l’exemple le plus grand et le plus spectaculaire d’orgues volcaniques au monde.
Devils Tower : roché sacré
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La Devils Tower s'est formée à partir de magma qui s'est refroidi très lentement. Crédit photo : Ankit P@rv17, via Unsplash
Les orgues phonolithiques de la Tour du Diable atteignent plus de 200 mètres de haut. Crédit photo : Christian Collins, CC BY-SA 2.0, via Flickr
La Devils Tower est un rocher sacré pour les Indiens. Crédit photo : Par checubus, Adobe Stock
Devils Tower dans le Wyoming, Etats-Unis. Crédit photo : Par Jovanning, Adobe Stock
L’érosion de la tour
L’érosion a radicalement modifié le paysage environnant. Lorsque la tour s’est formée, il y a environ 50 millions d’années, elle se trouvait à plus de 2 km sous la surface de la Terre. Puis, il y a entre 5 et 10 millions d’années, des forces érosives ont commencé à exposer la tour. Ces forces, en particulier celle de l’eau, ont emporté les sédiments au-dessus et autour du monolithe. Les colonnes grises de la Devils Tower ont commencé à émerger au-dessus des plaines alentour.
Devils Tower s’érode aussi lentement, mais la roche ignée qui la compose est plus résistante à ce phénomène. Au pied de la tour, on peut observer les empreintes des changements qu’elle a subi tout au long de son histoire géologique. Des roches massives, dont certaines mesurent la taille d’un bus, dessinent un champ de 5 hectares. Principalement situé autour des faces ouest et sud du monument, ce champ de roches géantes s’est formé au fur et à mesure que des fragments de la tour se détachaient. Cependant, bien que de petites roches tombent régulièrement de la tour, l’histoire récente n’a enregistré aucune chute de colonne.
Les théories décrivant la formation de la tour s’accordent sur le concept d’érosion de ce monument. Ironiquement, ce phénomène naturel d’érosion a effacé les preuves nécessaires pour déterminer quelle théorie de la formation de Devils Tower est la plus probable.
La Devils Tower est un rocher sacré pour les Indiens. Crédit photo : Par checubus, Adobe Stock
La géologie de Devils Tower garde donc une part de mystère, tant pour les visiteurs occasionnels que pour les scientifiques. Loin de l’approche scientifique, la légende indienne raconte que le rocher fut griffé par des ours qui tentaient d’attraper 7 jeunes filles réfugiées dessus. Le grand esprit fit grandir le rocher et les plantigrades rayèrent les parois en glissant. Ainsi naquit, pour les Indiens, ce lieu sacré qu’ils nomment, non pas la « tour du diable », mais « la maison de l’ours ».
RETENEZ
Devils Tower, une roche ignée dont le processus de formation reste un mystère pour les scientifiques.
La Tour du Diable est un monolithe géant de plus de 200 mètres de hauteur.
Un exemple d’orgues volcaniques aux dimensions inégalées.
National Park Service [En ligne]. Tower MAPB 10 D, Us W 82714 P 307 467 5283 x635 DTNMVCPNC. How the Tower Formed - Devils Tower National Monument (U.S. National Park Service); [cité le 24 janv 2022]. Disponible: https://www.nps.gov/deto/learn/nature/tower-formation.htm
La vie des cours d’eau n’est pas un long fleuve tranquille. Conséquences de l’érosion, les chutes d’eau se produisent lorsque les eaux ruisselantes des rivières, des torrents ou des glaciers creusent des roches d’inégale résistance. Les couches tendres, altérées, disparaissent peu à peu, sculptant une pente plus ou moins escarpée que dévale le cours d’eau. Les cascades, également nommées cataractes ou sauts pour les plus abruptes, naissent plus volontiers en montagne où les forts dénivelés accentuent la force érosive de l’eau. Certaines sont dotées de caractéristiques si exceptionnelles qu’elles méritent le détour. Des forêts tropicales au désert glacial de l’Antarctique, embarquons pour un tour du monde des chutes d’eau les plus remarquables.
Les chutes d’Iguazù : 3 km de chutes d’eau
Soleil couchant sur les chutes d’Iguazù. Crédit photo : SF Brit CC BY-2.0, Flickr
Au confluent des fleuves Paranà et Iguaçù, entre l’État du Paraná au Brésil et la province de Misiones en Argentine, les chutes d’Iguazù forment une frontière naturelle entre ces deux pays.
Du haut de ses 80 m, « la Gorge du Diable » domine un front en arc de cercle de 2.700 m, dessiné par les 275 chutes qui se jettent en chute libre. Le grondement des 6 millions de litres d’eau qu’elles déversent à chaque seconde est assourdissant.
Constamment, des embruns montent vers le ciel et retombent sur la selva environnante. Le cycle de l’eau ainsi reproduit a créé un écosystème où s’épanouissent quelque 2000 espèces végétales. Une faune fragile trouve également refuge sous leurs rideaux protecteurs dont certaines espèces menacées. On y rencontre caïmans à museau large, jaguars, ocelots et tapirs, de même qu’une myriade d’oiseaux et de papillons. Le parc national d’Iguazù et ses cascades figurent au patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 1991.
Les chutes du Niagara : des flots de visiteurs
Les chutes du Niagara, à la frontière canado-américaine. Crédit photo : PMillera4 CC BY 2.0, Flickr
« Quand on a vu la cataracte du Niagara, il n’y a plus de chute d’eau » (Chateaubriand, Mémoires d’outre-tombe). Avec 14 millions de touristes chaque année, ce sont les chutes d’eau les plus visitées au monde. Le site a connu un tel succès touristique dès le milieu du 19e siècle qu’il est devenu un véritable parc d’attractions. Certains s’y sont même jetés, au péril de leur vie, dans l’espoir de réaliser un exploit.
Leur hauteur, combinée à la force des 2800 m3 d’eau de la rivière Niagara, en font l’endroit rêvé pour admirer, écouter et ressentir l’extraordinaire puissance de la nature.
Chevauchant la frontière canado-américaine, les chutes du Niagara forment un trio. La plus grande, appelée Horseshoe ou le « fer à cheval », est canadienne. Haute de 54 m et large de 670 m, elle transporte à elle seule 90 % du débit total. Les 10 % passent par les « chutes américaines » et « le Voile de la Mariée », qui, elles, se trouvent aux États-Unis et mesurent 59 m de hauteur et 260 m de largeur.
Les chutes Victoria : les plus larges du monde
Les chutes Victoria sur le fleuve Zambèze : les plus larges du monde. Crédit photo : By Michael, Adobe Stock
Les chutes Victoria, situées sur le cours du fleuve Zambèze, au cœur de l’Afrique australe, constituent une frontière naturelle entre la Zambie et le Zimbabwe. Leurs 1 708 m de largeur en font le plus grand rideau d’eau au monde, ce qui leur vaut d’être inscrites au patrimoine mondial de l’UNESCO.
David Livingstone, premier explorateur européen à parcourir cette région, en fait la découverte le 17 novembre 1855. Il les baptise alors chutes Victoria, en l’honneur de la reine d’Angleterre.
Culminant à 915 m au-dessus du niveau de la mer, ces majestueuses cataractes sont repérables à des dizaines de kilomètres à la ronde. « Mosi-oa-tunya », le nom que leur a donné le peuple Lozi et qui signifie la « fumée qui gronde », évoque les embruns qui s’élèvent jusqu’à 400 m au-dessus des gorges et le rugissement continu des 500 millions de litres d’eau qui déferlent chaque minute.
Dans ce milieu semi-aride, l’humidité ambiante a donné naissance à une forêt pluviale, zone fertile qui tient lieux de refuge à diverses espèces d’oiseaux menacées, comme l’aigle noir et le faucon taita. Il n’est pas rare d’y voir naître un arc-en-ciel.
Salto Angel : record de saut en hauteur ?
Salto Angel chute du haut de l’Ayuan Tepuy. Crédit photo : By Alice Nerr, Adobe Stock
Salto Angel, au Venezuela, est connue pour être la chute la plus haute du monde. Elle plonge à pic du plus haut tepuy de la région, ces plateaux aux flancs abrupts qui s’élèvent au-dessus des nuages. Elle est si grande que l’eau s’évapore avant même d’avoir atteint le sol.
Souvent traduit par « Saut de l’Ange », Salto Angel tirerait-elle son nom de sa hauteur ? En réalité, « Angel Falls » fait référence à un pilote américain, Jimmy Angel, qui survola la Gran Sabana et parvint à atterrir au-dessus du plateau, devenant ainsi le premier humain à mettre le pied sur l’Auyán-Tepuí.
Son titre de plus haute cascade du monde est controversé par la World Waterfall Database. Cette base de données mondiale s’est donné pour mission d’élaborer une liste complète des chutes d’eau à travers le monde. Selon ses fondateurs, Salto Angel ne serait que deuxième sur le podium, détrônée par la chute de Tugela, en Afrique du Sud qui atteint 946 m.
Celle que les indiens Pemon appellent Kerepakupai Merú, la « cascade du lieu le plus profond », est composée de deux sauts, dont le plus long mesure 807 m. Cependant, Tugela compte 7 ou 8 sauts plus petits. Elle reste donc la plus longue cascade ininterrompue sur Terre.
Les chutes de Kaieteur, isolées dans un écrin de verdure
Les chutes Kaieteur, Guyana. Crédit photo : By Overflightstock, Adobe Stock
Situées au cœur de l’Amazonie, les chutes de Kaieteur, ne sont pas aussi célèbres que les « Big Three » (Iguazù, Niagara. Victoria). Leurs dimensions et leur débit en font pourtant une des cascades les plus remarquables au monde.
Au Guyana, cette cataracte de 221 m de haut et de près de 100 m de large se produit sur la rivière Potaro, dans le parc national de Kaieteur. Ici, on est loin des hordes de touristes qui affluent à Niagara : nichées dans une forêt tropicale, les chutes de Kaieteur sont difficiles d’accès. Leur isolement au milieu de paysages vierges de toute construction humaine participe à leur beauté.
Ce territoire isolé est le théâtre de nombreuses légendes amérindiennes. Selon l’une d’elles, un vieil homme fut installé dans une barque et poussé dans les chutes, qui furent ainsi nommée « Kaieteur », qui signifierait « vieil homme-chute ».
Situé au Venezuela « Salto Angel » (le Saut de l’Ange) est l’une des chutes d’eau les plus hautes AU monde.
Les 10 chutes d'eau les plus remarquables du monde
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Soleil couchant sur les chutes d'Iguazù. Crédit photo : SF Brit CC BY-2.0, Flickr
Les chutes Kaieteur, Guyana. Crédit photo : By Overflightstock, Adobe Stock
Les chutes du Niagara, à la frontière canado-américaine. Crédit photo : PMillera4 CC BY 2.0, Flickr
Les cascades de Pearl Shoal, dans la province du Sichuan, scintillent au soleil. Crédit photo : By Larry Koester, CC BY- 2.0, via Flickr
Salto Angel chute du haut de l'Ayuan Tepuy. Crédit photo : By Alice Nerr, Adobe Stock
Les chutes d'Havasu au cœur du Grand Canyon, Crédit photo : By MeganBetteridge, Adobe Stock
La couleur rouge des « Blood Falls » contraste avec la blancheur du glacier McMurdo. Crédit photo : By Ariel Waldman, CC BY-NC- 2.0, via Flickr
Les chutes Victoria sur le fleuve Zambèze : les plus larges du monde. Crédit photo : By Michael, Adobe Stock
Les chutes de Sutherland près du fjord de Milford Sound, en Nouvelle-Zélande. Crédit photo : By Lina, Adobe Stock
Dettifoss, dans le canyon de Jökulsárgljúfur en Islande est la plus puissante chute d'eau d'Europe. Crédit photo : By Mauro Gambini, CC BY-NC-ND- 2.0, via Flickr
Les chutes d’Havasu : des cascades aux couleurs éclatantes
Les chutes d’Havasu au cœur du Grand Canyon, Crédit photo : By MeganBetteridge, Adobe Stock
Les chutes d’Havasu ou d’Havasupai se trouvent dans la réserve amérindienne Havasupai, en Arizona. Au cœur du Grand Canyon, elles font partie d’un ensemble de cinq cascades : les chutes de Mooney, de Navajo, de Supai et les jeunes Beaver Falls apparues en 2008 à la suite d’inondations importantes. Toutes alimentées par la même source, elles se déversent dans des piscines naturelles d’eau turquoise, qui contraste avec la roche rouge du canyon.
La teinte bleutée de l’eau, que l’on retrouve dans les cascades de Plitvice, en Croatie, est due à la présence de micro-organismes. Cette couleur résulte, ici, d’une forte concentration en carbonate de magnésium et de calcium. Au fil du temps, ces sédiments ont formé des piscines naturelles dans lesquelles les eaux de la rivière Havasu Creek plongent d’une hauteur de 37 m. Sur la roche accidentée aux abords des chutes, des vignes d’un vert profond ajoutent davantage de couleur au paysage.
Source de vie dans ces contrées arides, les chutes d’Havasu sont sacrées pour les indiens Havasupai, c’est-à-dire « le peuple des eaux bleu-vert », qui habitent la région depuis plus de 1 000 ans.
Visites au compte-gouttes pour les chutes de Sutherland
Les chutes de Sutherland près du fjord de Milford Sound, en Nouvelle-Zélande. Crédit photo : By Lina, Adobe Stock
Près du Milford Sound, l’un des fjords les plus connus au monde, les chutes de Sutherland ne sont pas les plus hautes de Nouvelle-Zélande mais elles impressionnent par leur force, qui crée vents et brouillard constants.
Leurs eaux proviennent du lac glaciaire Quill, situé dans le parc national de Fiordland, sur l’île Sud du pays. En quittant le lac, la rivière Arthur s’élance d’une hauteur de 580 m, décomposée en trois sauts de 229 m, 248 m et 103 m. Après sa chute, elle poursuit son chemin jusqu’au Milford Sound.
Donald Sutherland, un colon aventurier qui cherchait de l’or dans les vallées sauvages du Fiordland, les découvrit en 1880, après trois jours de marche.
Encore aujourd’hui, cette cascade géante est difficile d’accès. Il faut emprunter le sentier de Milford, l’un des chemins de randonnée les plus connus de Nouvelle Zélande, et marcher durant quatre jours à travers des vallées creusées par les glaciers. Quelques privilégiés seulement sont autorisés à y accéder sur demande : afin de préserver l’environnement de ces forêts primaires, les autorités contrôlent le nombre des visiteurs.
Pearl Shoal ou les féériques cascades de Jiuzhaigou
Les cascades de Pearl Shoal, dans la province du Sichuan, scintillent au soleil. Crédit photo : By Larry Koester, CC BY- 2.0, via Flickr
Dans la vallée chinoise de Jiuzhaigou, la cascade de Pearl Shoal coule lentement, se frayant un chemin au milieu d’une abondante végétation. La beauté du lieu tient surtout à un modèle de flux imbriqués : c’est un mince flux d’eau qui a façonné une œuvre naturelle et unique.
Le niveau supérieur de la cascade, un haut-fond incliné d’environ 20 degrés, s’étend sur une largeur de 163 m, variable selon la quantité de précipitations. Pearl Shoal tire son nom des reflets formés par les rayons du soleil, évoquant une multitude de perles qui scintillent.
Ces paysages de la province du Sichuan abritent des espèces menacées, telles que l’emblématique panda géant et la panthère des neiges. Inscrit au patrimoine mondial de l’humanité, il appartient aussi au réseau mondial des réserves de biosphère.
Dettifoss, la plus puissante chute d’eau d’Europe
Dettifoss, dans le canyon de Jökulsárgljúfur en Islande est la plus puissante chute d’eau d’Europe. Crédit photo : By Mauro Gambini, CC BY-NC-ND- 2.0, via Flickr
Située au nord de l’Islande, dans le canyon de Jökulsárgljúfur, Dettifoss est l’une des nombreuses cascades de l’île. Sa situation géographique, au niveau du Cercle Polaire Arctique, ses vastes glaciers et ses falaises basaltiques favorisent la formation des chutes d’eau, ou foss.
Le débit de Dettifoss, variant de 200 à 600 m3/s au cours de l’année, fait d’elle la chute d’eau la plus puissante d’Europe, bien qu’elle ne soit pas la plus haute. La « rivière glaciaire des montagnes », Jökulsá á Fjöllum en islandais, s’étend sur une largeur de 152 m avant de basculer en un flot massif dans un canyon d’orgues basaltiques, à 50 m en contrebas.
Elle prend sa source dans la région volcanique du Vatnajökull et emporte une grande quantité de particules rocheuses. C’est de ce limon que provient la couleur laiteuse de l’eau, qui peut varier du gris au chocolat.
Les mystérieuses « Blood Falls » d’Antarctique
La couleur rouge des « Blood Falls » contraste avec la blancheur du glacier McMurdo. Crédit photo : By Ariel Waldman, CC BY-NC- 2.0, via Flickr
Dans les vallées sèches de McMurdo, contrastant avec la blancheur de la surface du glacier Taylor, d’étranges cascades d’eau rouge jaillissent, conférant au paysage polaire un aspect inhabituel.
C’est le géologue britannique Thomas Griffith Taylor, qui, au cours de l’expédition Terra Nova de 1911, fut le premier témoin de ce phénomène insolite resté inexpliqué jusqu’en 2017. Il faudra attendre plus de cent ans après la découverte de Taylor pour que Jessica Badgeley et son équipe résolvent l’énigme des Blood Falls.
À 400 m de profondeur sous le glacier, se trouve un lac dont l’eau hypersaline est très concentrée en fer, en raison de la roche volcanique qui compose son lit. Cette saumure ferreuse, restée prisonnière de la glace durant plus de 2 millions d’années, n’a pas pu s’oxyder. Or, la fonte du glacier provoque des fissures permettant à l’eau de s’infiltrer dans sa structure. À peine à l’air libre, elle « rouille » et prend une teinte rouge vif.
La salinité élevée de cette eau explique que l’eau ne gèle pas, alors que les températures annuelles à cet endroit du Pôle Sud sont en moyenne de – 17°C.
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Les chutes d’eau sont le résultat de l’érosion du lit des cours d’eau.
Les plus grandes chutes d’eau de la planète se trouvent entre l’Argentine et le Brésil : les chutes d’Iguazù.
Les chutes du Niagara à la frontière canado-américaine sont les plus visitées au monde.
La cascade islandaise de Dettifoss est la plus puissante d’Europe.
C’est le fer qui donne leur couleur rouge aux Blood Falls en Antarctique.
Situé au cœur de la Sibérie, le lac Baïkal est le plus grand réservoir d’eau douce du monde. Au milieu de la taïga, une fracture de l’écorce terrestre s’est ouverte il y a 27 millions d’années. Le lac a émergé et ne cesse de s’étendre depuis ce jour. Le lac est si vaste qu’il est souvent désigné comme une mer intérieure. Son eau est considérée comme l’une des plus pures au monde. Ses particularités géologiques et son isolement en font un repère unique pour la biodiversité. Découvrez le Baïkal et les propriétés rares de ce bassin des superlatifs.
Comment s’est formé le lac Baïkal ?
La situation géographique du lac
Le lac Baïkal se situe au sud-est de la Sibérie, une zone régie par la Fédération de Russie. Il est au cœur de trois régions administratives : la République de Bouratie, le district d’Irkoutsk et celui de Chita.
Entouré de montagnes, de paysages de steppes et de taïga (ou forêt boréale), le lac occupe 3,15 millions d’hectares. Il est bordé par cinq parcs nationaux et des réserves naturelles. La superficie totale du territoire sur lequel il s’étend atteint 8,8 millions d’hectares.
L’immensité de cet espace est protégée par le Ministère de la Protection de l’environnement et des ressources naturelles, ainsi que par le service fédéral des forêts. En 1994, un programme du gouvernement fédéral est établi pour assurer la protection du lac et l’utilisation rationnelle des ressources naturelles du bassin.
Le lac Baïkal en quelques chiffres :
636 km de longueur ;
79 km de large ;
6ème lac le plus grand du monde ;
le lac le plus profond du monde avec une profondeur inégalée de 1 642 mètres ;
des eaux claires, recouvertes par une glace épaisse plusieurs mois par an, qui peut atteindre 2 mètres en certains endroits ;
la plus grande réserve d’eau douce : le lac contient à lui seul 20% de toute l’eau douce de la planète. Plus de 300 rivières s’y jettent.
Un lac né au cœur d’une zone de rift
Les origines du lac remontent à environ 27 millions d’années, ce qui fait de lui le plus ancien lac du monde. Il est né au sein d’un « rift continental » ou fossé d’effondrement. Il y a 30 millions d’années, la tectonique des plaques se met en mouvement dans la région : la plaque océanique du Pacifique s’enfonce sous la plaque continentale de la chaîne himalayenne. Ce que les géologues nomment la subduction.
Le plateau tibétain s’éleva, ce qui provoqua un amincissement et une fracturation de la croûte terrestre au niveau de la Sibérie centrale. Une dépression s’est formée, dans laquelle le lac Baïkal s’est ensuite installé. En géologie, ce processus d’extension et de subsidence de la croûte terrestre est appelé « rifting continental ».
Il s’est produit ensuite une importante sédimentation, c’est-à-dire que des débris liés à l’érosion des montagnes environnantes se sont déposés au fond de la dépression sous forme de couches ou strates sédimentaires (accumulation de sables, argiles, limons, etc.). En certains endroits, les couches sédimentaires accumulées dans le fond du bassin peuvent atteindre 9 000 mètres d’épaisseur, sous une colonne d’eau de plus de 1 000 mètres.
Le lac Baikal est le plus ancien du monde. Il s’est formé il y a 27 millions d’années au cœur d’un fossé d’effondrement. Crédit photo : Ekaterina Sazono, Unsplash
Quelle évolution le lac suit-il depuis la formation de ce rift ? Cette dépression naturelle continue de s’agrandir, à raison de quelques millimètres par an. Ainsi, des séismes secouent régulièrement la région. Dans cette zone tectoniquement active de la Sibérie, les scientifiques précisent qu’un nouvel océan est train de se former.
Si le lac a connu des épisodes volcaniques, ceux-ci ont cessé depuis environ 600 000 ans. En profondeur, le magma sous-jacent est à l’origine de sources hydrothermales qui peuvent atteindre 50 °C.
La région du Baïkal : un écosystème à part entière
Un écrin pour le vivant
Surnommé le « Galápagos de la Russie », le lac Baïkal héberge une faune d’eau douce singulière. Grâce à sa son isolement géographique, son âge et son climat, une grande biodiversité a pu se développer.
À l’inverse d’un grand nombre de bassins, le Baïkal est éloigné des océans. Il est donc soumis à un climat plus continental qu’océanique, ce qui a une influence sur les organismes vivants qui s’y développent. En une année, son amplitude thermique peut varier de 100 °C, c’est-à-dire que l’écart entre les températures les plus basses et les températures les plus hautes peut atteindre 100 °C. Sa grande taille crée un microclimat et pondère les températures dans un rayon de 25 km à partir de ses berges, bénéfique aux espèces qui peuplent la région.
Le lac Baïkal recense un nombre considérable d’espèces animales et végétales. Ces dernières sont typiques de la forêt boréale ou taïga. La majorité de ces espèces sont endémiques, c’est-à-dire qu’elles se sont développées de manière naturelle, sans l’intervention de l’homme. Cette faune vit exclusivement dans la zone géographique du lac.
Le site naturel du Baïkal recense, entre autres :
1 500 espèces d’organismes aquatiques, dont 80 % sont endémiques, comme le phoque de Sibérie, seul mammifère d’eau douce au monde ;
40 spécimens de poissons, comme le saumon, des esturgeons ou encore des perches ;
un grand nombre d’amphipodes, dont 255 espèces de crevettes, soit un tiers de la totalité mondiale de la faune de crevettes d’eau douce ;
80 types de planaires : des vers plats aquatiques, non parasitaires, ayant la capacité de régénérer les parties endommagées de leur corps.
Une variété de plantes avec des forêts de conifères typiques de la taïga (pins notamment), de la végétation de steppes, ou encore des forêts décidues.
Surnommé le « Galápagos de la Russie », le lac Baïkal renferme une biodiversité remarquable grâce à sa son isolement géographique, son âge et son microclimat. La plupart des espèces sont endémiques.
Le lac Baïkal : la perle de Sibérie
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Le lac Baïkal est un écrin pour la biodiversité. Ce pin sur les berges du lac est typique de la végétation de la forêt boréale. Crédit photo : zhaubasar, Adobe Stock
Avec ses 27 millions d'années, le Baïkal est le lac le plus ancien de la planète d'un point de vue géologique. Crédit photo : Heather, Adobe Stock
En hiver, l'épaisseur de glace peut atteindre 2 mètres. Crédit photo : Serg Zastavkin, Adobe Stock
L'amplitude thermique aux abords du lac Baïkal peut varier de 100°C au cours de l'année. Crédit photo : Sergey Pesterev, Unsplash
Le lac Baïkal est situé au cœur de la Sibérie, en Russie. Crédit photo : nuttawutnuy, Adobe Stock
Le lac Baïkal est la plus grande réserve d'eau douce de la planète. Crédit photo : Sergey Pesterev, Unsplash
Le lac Baïkal est réputé pour avoir l'une des eaux les plus pures du monde. Crédit photo : nuttawutnuy, Adobe Stock
La pureté du lac Baïkal
Le lac a des propriétés remarquables qui rendent son eau très pure. On y trouve une espèce de zooplancton, l’écrevisse Epishura baicalensis, qui nettoie les eaux et maintient la pureté de l’eau. De plus, le dépôt minéral y est 25 à 50 % plus faible que dans les autres lacs d’eau douce dans le monde.
De plus, les roches qui tapissent la dépression du Baïkal réduisent les interactions chimiques ou minérales avec l’eau. Ainsi, à la saison estivale, la colonne d’eau peut-être transparente jusqu’à 40 mètres de profondeur.
Les eaux du lac sont constamment brassées. Des colonnes d’eau froide descendent dans les profondeurs du lac et se mélangent avec les vapeurs chaudes des résurgences hydrothermales. Ce mélange régulier des eaux est propice au développement de petits organismes vivants, à la base de la chaîne alimentaire.
Le lac Baïkal : une zone préservée mais en péril
Bien que le bassin soit préservé au sein de réserves naturelles et de parcs nationaux, le lac doit faire face à de nombreuses menaces qui mettent en péril son intégrité et sa biodiversité.
En effet, autour du lac se sont installées de nombreuses villes et des zones industrielles. Aujourd’hui, environ 2,5 millions d’habitants occupent ses rives. Le ruissellement des eaux usées d’origine agricole ainsi que le déversement de déchets industriels affectent déjà la composition de l’eau. Avec pour conséquence de modifier les apports sédimentaires, les flux hydrauliques et créer une pollution des eaux du lac. L’expansion du tourisme, la surpêche ou encore les activités forestières viennent compléter le tableau des menaces. Toutefois, le lac conserve son bon état, grâce à deux facteurs : ses facultés d’assimilation et de régénération ainsi que son environnement naturel protégé.
La pureté des eaux du Baïkal et sa biodiversité sont notamment menacées par le tourisme et les activités industrielles. Crédit photo : tilpich, Unsplash
Le lac Baïkal est le bassin des superlatifs : à la fois le plus ancien, le plus profond, et le plus pur, ainsi que la plus grande réserve d’eau douce de la planète. La variété de sa biodiversité et son histoire géologique lui ont valu d’être inscrit, dès 1996, au Patrimoine Mondial de l’UNESCO, ce qui assure sa protection. Pour l’ensemble de ces raisons, le lac Baïkal présente un intérêt scientifique pour les sciences géologiques et du vivant.
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Le lac Baïkal est le lac le plus ancien, le plus profond et renferme l’une des eaux les plus pures du monde.
Le lac et ses abords recensent une biodiversité remarquable, avec de nombreuses espèces endémiques.
La dépression du Baïkal continue de s’agrandir sous l’effet des forces telluriques. Le lac est le témoin de la naissance d’un océan.
La région du Baïkal doit faire à des menaces qui viennent bousculer son équilibre : pollution, expansion du tourisme ou encore surpêche.
UNESCO Centre du patrimoine mondial [En ligne]. mondial UC du patrimoine. Lac Baïkal; [cité le 15 déc 2021]. Disponible: https://whc.unesco.org/fr/list/754/
La belle et grande île de Madagascar regorge de trésors géologiques. Parmi eux se trouvent les Tsingy qui méritent largement une visite lors d’un voyage sur les terres malgaches. Formant d’immenses tours de calcaire en équilibre sur une base mince, ces sculptures de pierres offrent un panorama époustouflant. Datant du Jurassique moyen, ces éperons calcaires se sont formés par des mécanismes distincts d’érosion et de dissolution. Bien comprendre le phénomène qui a conduit à ce paysage permet de mieux apprécier la beauté du site. Partons à la découverte de cet incroyable cadeau architectural de la nature que sont les Tsingy de Madagascar.
Un panorama unique et grandiose : des paysages karstiques
Tsingy, en malgache, signifie «aiguille». Gigantesques étendues de pointes acérées, les Tsingy sont à la fois faits de calcaire et de roche friable composée de coquillages fossilisés.
Deux sites à Madagascar offrent de tels paysages. Le plus connu est probablement celui des Tsingy de Bemaraha, à environ 300 km à l’ouest de la capitale Antananarivo. L’autre, appelé Tsingy de l’Ankarana, se situe à 100 km au sud de Diego Suarez, ville du nord de Madagascar.
Les sites protégés des Tsingy de Madagascar regorgent de formations géologiques surprenantes, telles que ces blocs en équilibre instables coiffant des pinacles. Crédit photo : Anmede via Flickr
Tout comme le Parc Yellowstone aux États-Unis, qui offre un paysage surnaturel et fascinant, les milliers d’hectares à perte de vue des Tsingy nous laissent à penser que l’on se trouve sur une autre planète. Ces aires protégées ne sont accessibles que par une piste pour éviter un afflux touristique massif. Pour profiter du paysage, il faut s’armer de patience et de courage pour se retrouver au cœur des ces monstres de calcaire grandioses.
Avec ses 152000 hectares, les Tsingy du Bemaraha constituent de loin le plus grand site protégé de Madagascar.
Difficile de croire que seuls des phénomènes géologiques naturels sont à l’origine de telles œuvres sculpturales. Et pourtant…
Tsingy de Magascar : une histoire géologique singulière
La naissance de Madagascar
Madagascar : cet énorme morceau de terre était rattaché au continent africain, dont il s’est désolidarisé il y a plus de 160 millions d’années. Il s’est ensuite détaché de l’Antarctique puis de l’Inde des dizaines de millions d’années plus tard, pour donner naissance à « la Grande Île » singulière au cœur de l’Océan Indien.
Ce site exceptionnel doit ses particularités à la conjoncture de plusieurs évènements dont le départ s’est initié alors que Madagascar était encore accrochée à l’Afrique. C’est à cette période que se développent, au sein d’immenses lagons, des récifs coralliens. De ces récifs sont issus des carbonates très fins qui se déposent au fond de l’eau jusqu’à former, au fil du temps, une épaisse couche calcaire de 200 mètres d’épaisseur.
Un double phénomène unique
La tectonique a engendré la migration des formations carbonatées (calcaires) au-dessus du niveau des océans.
D’après des recherches scientifiques, deux phénomènes complémentaires ont alors suivi :
L’un correspond à l’érosion des calcaires par l’écoulement de rivières, engendrant des grottes et des réseaux hydrologiques souterrains. Des canyons profonds se sont creusés par la dissolution, créant des gorges abruptes et profondes.
L’autre est issu du ruissellement des pluies dont l’acidité va dissoudre lentement les particules riches en calcium par le haut, formant des couloirs étroits et des sommets pointus. Les lapiaz sont des sillons creusés par la dissolution du calcaire.
La base de ces formations, fragilisée par un réseau complexe de canyons et de grottes souterraines, ont été enfoncées dans les nappes phréatiques souterraines. Ne reste alors en surface qu’un paysage dit karstique et des massifs calcaires déchiquetés, caractéristique essentielle de cette région.
Les sommets pointus des Tsingy. Crédit photo : Banco de Imágenes Geológicas via Flickr
En parallèle de ces puissants phénomènes, la surface des pierres a également été fragilisée par endroits, du fait de l’écoulement des pluies et l’érosion. Ainsi, on observe des taffoni, dépressions creusées dans la pierre au niveau des zones de forte porosité.
Le travail de l’érosion laisse parfois apparaître certaines formations caractéristiques des reliefs karstiques, comme les taffonis, creusés de nombreuses alvéoles. Crédit photo : Olivier Lejade via Flickr
D’autres reliefs karstiques existent partout sur notre planète, offrant des paysages différents pour plusieurs raisons, notamment celle de l’échelle chronologique. C’est par exemple le cas du Parc national des lacs de Plitvice en Croatie.
Une faune et une flore endémique : une biodiversité riche
Pouvant culminer de 30 jusqu’à 100 mètres de haut, ces pics aiguisés comme des couteaux présentent un énorme différentiel de températures entre la base et l’extrémité pointue. La végétation s’en trouve ainsi très variée. En hauteur, le sol très sec autorise peu de végétation, tandis que le taux d’humidité important au fond des canyons permet une flore luxuriante et dense.
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En surface des tsingy, la végétation est généralement sèche. Crédit photo : Anmede via Flickr
Entre la base et le sommet des Tsingy, la végétation est très contrastée. Crédit photo : Michael Sale via Flickr
Sur les zones culminantes, le milieu rupicole (correspondant à du substrat rocheux) est favorable à des espèces végétales et animales très particulières. À l’extrémité inférieure, base des massifs calcaires, les forêts denses abritent un habitat de nombreuses espèces rares et menacées. Parmi elles une dizaine d’espèces de lémuriens tel que l’Avahi cleesei, mais aussi des oiseaux, des amphibiens, des reptiles comme le petit caméléon Brookesia perarmata.
L’accessibilité difficile et les barrières calcaires constituent un réseau impénétrable qui rend des parties entières inexplorées et donc préservées. Cela signifie un écosystème d’une très grande diversité et un véritable trésor à Madagascar. Au sein des Tsingy se trouvent encore des espèces endémiques (tels que certains reptiles par exemple) et une végétation parfois intacte. Ainsi, plus de 900 plantes et pas moins de 400 espèces ont été répertoriées.
Le caméléon Brookesia perarmata est une espèce endémique menacée. Crédit photo : David d’O Schaapmans via Flickr
Néanmoins, ces espèces sont menacées du fait de la croissance de la population, du réchauffement climatique et de l’intrusion de l’Homme.
La réserve naturelle des Tsingy de Bemaraha classée au patrimoine mondial de l’UNESCO
La réserve naturelle intégrale des Tsingy de Bemaraha a été créée officiellement en 1927. Elle est de loin la plus vaste réserve de Madagascar avec 152 000 hectares.
Cette réserve est classée au patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 1990. Les autorités malgaches ont pris conscience du joyau patrimonial que représentent les Tsingy, et veulent le préserver. Malgré des moyens limités, il existe une réelle volonté de conserver le plus intact possible ces œuvres calcaires et les espèces endémiques dont elles regorgent. Et cela paraît urgent : du fait de la croissance de l’exploitation des forêts et des terres agricoles, il existe un risque important de disparition de la faune et la flore si particulières à cette région.
L’hypothèse géologique du double phénomène érosion-dissolution de cet incroyable processus de formation des Tsingy de Madagascar a récemment été confirmée par une équipe de mathématiciens de l’Université de New-York.
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Les Tsingy de Madagascar offrent un paysage karstique extraordinaire, issu du travail de l’érosion et de la dissolution.
L’histoire géologique de ces sites a commencé il y a des millions d’années alors que Madagascar était encore rattachée au continent africain.
Une faune et une flore endémiques constituent aussi la richesse des lieux mais de nombreuses espèces sont menacées.
Planet-Terre.ENS-Lyon [En ligne]. THOMAS Pierre, MOLLEX Damien. Un des plus beaux karsts tropicaux du monde, le lapiaz des Tsingy de Bemaraha, Madagascar; 2 mai 2018 [cité le 29 nov 2021]. Disponible: https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/Img594-2018-02-05.xml
UNESCO Centre du patrimoine mondial [En ligne]. UNESCO Centre du patrimoine mondial. Réserve naturelle intégrale du Tsingy de Bemaraha; [cité le 29 nov 2021]. Disponible: https://whc.unesco.org/fr/list/494/
Situé à environ 1000 km des côtes de l’Amérique du Sud, l’archipel des Galápagos est une province insulaire située au niveau de l’équateur. Particulièrement connues pour l’extraordinaire diversité de leur faune et de leur flore, les îles Galápagos sont un lieu unique au monde. C’est d’ailleurs la visite de cet archipel qui a inspiré à Charles Darwin sa célèbre théorie de l’évolution. Mais ce n’est pas seulement pour cette raison que ce lieu est si exceptionnel. Comment ces îles se sont-elles formées ? Quelles espèces peut-on y rencontrer ? Les îles Galápagos sont-elles menacées ?
Un « point chaud » à l’origine des îles Galápagos
Les 127 îles et îlots qui composent les Galápagos ont commencé à émerger il y a seulement 3 millions d’années. Comparées à l’âge des autres archipels, les îles Galápagos sont donc récentes. L’histoire géologique de ces îles a débuté au fond de l’océan Pacifique.
Les Galápagos sont des îles volcaniques. Elles surplombent trois plaques tectoniques (Nazca, Cocos et Pacifique) et sont situées au-dessus ce que les géologues nomment un « point chaud ». C’est-à-dire une remontée profonde et chaude de matière issue du manteau terrestre : le magma. Une fois arrivé en surface, il perce la croûte terrestre océanique et des volcans se forment au fond des océans. Une succession d’éruptions volcaniques sous-marines va se produire pendant des millénaires jusqu’à atteindre la surface de l’océan et s’élever à l’air libre : une île volcanique se forme.
Le « point chaud » des Galápagos, âgé de plus de 70 millions d’années, est toujours situé au même endroit : il est fixe. En revanche, la plaque tectonique de Nazca se déplace chaque année d’environ 5 cm vers l’est. Ce mouvement horizontal de la plaque, d’ouest en est, est à l’origine du chapelet d’îles volcaniques des Galápagos. Les îles les plus anciennes sont donc situées à l’est, comme celles d’Española et de Cristóbal qui se sont formées il y a trois millions d’années. Leurs volcans sont éteints et sont fortement érodés. Certaines des îles les plus vieilles sont même immergées. En comparaison, les îles localisées à l’ouest sont plus jeunes. Les deux plus grandes, Isabela et Fernandina, ont moins d’un million d’années. Leurs volcans sont actifs et sont toujours en formation.
Les îles Galápagos : un archipel volcanique
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Les îles Galápagos sont des îles volcaniques. Elles se sont formées à la suite d’un « point chaud ». Crédit photo : Unsplash
Les îles Galápagos vues depuis l’espace. L’île Isabela, représentant un hippocampe, est la plus grande de l’archipel. Crédit photo : Jacques Descloitres, MODIS Rapid Response Project at NASA/GSFC, Public domain, via Wikimedia Commons
Une biodiversité exceptionnelle
Les îles Galápagos abritent l’une des plus grandes biodiversités au monde. Elles sont un exemple unique des processus d’évolution et d’adaptation de la faune et de la flore en milieu insulaire. Les espèces qui y vivent seraient originaires d’Amérique du Sud. Au fil du temps, elles se seraient adaptées pour répondre aux besoins climatiques et géographiques : vents, courants marins, nourritures, reliefs, etc. En fonction des spécificités de chaque île, on y retrouve donc des espèces et sous-espèces uniques au monde.
Une faune terrestre et aquatique endémique
La situation géographique unique des Galápagos en fait un refuge pour la faune. L’archipel abrite une grande variété d’animaux. Les espèces terrestres les plus connues sont les tortues géantes et les iguanes. Mais il y a aussi d’autres animaux tels que les cormorans aptères, les otaries à fourrure, les pélicans bruns, et les dizaines d’espèces et sous-espèces d’oiseaux. Quant aux espèces aquatiques, les scientifiques ont identifié 2909 variétés. Grâce aux courants marins à la fois chauds et froids, le plancton est abondant. De nombreux poissons viennent s’y nourrir : des requins, des requins-baleines, des baleines géantes, des lions de mer, des raies ou des dauphins.
Selon l’Unesco, 18,2 % des espèces présentes sur les îles Galápagos sont dites endémiques. Cela signifie qu’elles n’existent nulle part ailleurs sur la planète. Mais ce qui est encore plus étonnant, c’est le nombre de sous-espèces qui résident dans l’archipel. Par exemple, on retrouve sur l’île Isabella, cinq espèces de tortues géantes. Chacune vit sur son propre volcan.
Les îles Galápagos abritent l’une des plus grandes biodiversités au monde. Elles sont un exemple unique des processus d’évolution et d’adaptation de la faune et de la flore en milieu insulaire.
Les îles Galápagos : des espèces animales endémiques
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Un lion de mer se prélasse sur une plage des îles Galápagos. Crédit photo : Paul Krawczuk, Flickr
Le crabe rouge, aussi appelé Sally-pied-léger est une espèce emblématique des îles Galápagos. Crédit Photo : Pedro Sxekely Flickr
La tortue géante des îles Galápagos est une espèce endémique. Crédit photo : Pixabay
Autre exemple : celui qui a aidé Charles Darwin à construire sa théorie de l’évolution. Lors de sa visite en 1835, il a notamment étudié les 13 sous-espèces de pinsons des Galápagos, un type d’oiseau. Chaque sous-espèce vit sur une île différente. Comme les îles sont trop éloignées, ces pinsons ne peuvent pas se déplacer et se reproduire entre eux. Ils ont donc dû s’adapter à leur environnement pour se nourrir et pour survivre. Les différentes sous-espèces n’ont pas la même alimentation. Certains pinsons mangent des fleurs de cactus, d’autres boivent le sang de grands oiseaux marins. Pour s’adapter à leur régime alimentaire, les becs de ces oiseaux n’ont pas la même forme d’une île à l’autre. Ainsi, des variétés de pinsons ont des becs fins et pointus pour attraper facilement les insectes tandis que d’autres ont des becs courts et épais pour casser les grosses graines ou les noix.
De nombreux animaux, principalement dans les fonds marins, restent encore à identifier. Les explorations continuent de révéler de nouvelles espèces sur cet archipel exceptionnel.
Une flore singulière
Comme les îles Galápagos sont éloignées du continent sud-américain, la flore y est assez rare. Les graines des plantes doivent parcourir plus de 1000 km avant de coloniser l’archipel. Il faut donc compter sur la force du vent, sur les oiseaux ou sur l’arrivée des êtres humains pour que la végétation puisse pousser.
De plus, les îles sont constituées de roches volcaniques. Elles sont, par conséquent, très arides et la majorité de la flore ne peut pas survivre dans de telles conditions. Cependant, quelques plantes ont réussi à s’adapter à cet environnement.
Comme pour la faune, il existe peu d’espèces différentes, mais de multiples sous-espèces. En effet, chaque île possède son propre climat et ses propres reliefs, et donc une végétation spécifique. Il y pousse près de 625 sortes de plantes indigènes. Ce sont des plantes déjà présentes dans le milieu et qui ont poussé sans intervention humaine. On trouve par exemple différents types de cactus (cactus géants, cactus de lave), du pourpier et dans l’océan, de nombreux coraux.
La plantes indigènes des îles Galápagos évoluent sur des sols volcaniques. Crédit photo : gabriela larreategui, Unsplash
Les cactus de lave sont une espèce endémique des îles Galápagos. Crédit photo : Buddy hamer, Flickr
La flore endémique est présente en grande quantité sur ces îles. Par exemple, sur les 500 types de plantes vasculaires (qui possèdent des vaisseaux transportant de l’eau), 180 sont introuvables ailleurs dans le monde. Parmi elles, on retrouve les arbres à marguerite ou des variétés de tomates.
Bien que la majorité des espèces soient endémiques, on recense aussi sur l’archipel plus de 500 espèces introduites par l’homme comme les arbres fruitiers (oranges, citron, goyave), les avocats et l’herbe à éléphant.
Sur les côtes, on trouve également plusieurs types de mangroves : des forêts immergées. Elles ont développé des racines aériennes pour permettre aux arbres de respirer. Elles constituent un écosystème à part entière, car elles offrent un refuge à diverses espèces d’oiseaux et de poissons, qui peuvent se reproduire, à l’abri des prédateurs.
Cet écosystème fragile doit aujourd’hui faire face à de nombreuses menaces.
De nombreuses menaces environnementales
Les menaces qui planent sur les îles Galápagos sont à la fois humaines et naturelles. Le tourisme de masse, la surpêche, l’introduction d’espèces invasives ou encore la pollution menacent les écosystèmes fragiles des différentes îles de l’archipel.
Par exemple, les êtres humains ont introduit de nombreux animaux et plantes tels que le chat et le bétail. Ils n’ont pas de prédateurs, se reproduisent vite et deviennent des prédateurs pour les espèces endémiques des différentes îles. Parmi les espèces déjà éteintes, on retrouve la chouette effraie de Floreana, le rat géant de Santa Cruz, l’iguane jaune de Santiago et les tortues géantes de Fernandina. La pêche illégale est également une grande menace pour les animaux marins. Au XIXe siècle, des dizaines de milliers d’otaries à fourrure et près de 100 000 tortues ont été tuées.
Afin de protéger la biodiversité du tourisme de masse, l’accès à de nombreux sites est restreint. Crédit photo : Jose, Adobe Stock
Mais l’archipel présente aussi ses propres dangers. Après la fin des dernières éruptions, les volcans s’érodent et s’effondrent sur eux-mêmes. Un atoll avec un lagon apparaît et finit par être englouti par l’océan. Ainsi, de nombreuses espèces ne peuvent pas migrer et finissent par s’éteindre.
Le phénomène climatique « El Niño » est également une menace pour la biodiversité de l’archipel. Il provoque des précipitations inhabituelles et réchauffe les eaux en surface. Tandis que certaines espèces profitent de cette source de chaleur, d’autres ne peuvent pas s’adapter et sont amenées à disparaître.
Des mesures de protection efficaces
Malgré ces différents dangers, les Galápagos ne figurent plus sur la liste des sites menacés. Depuis la fin des années 1950, des mesures de protection efficaces ont été mises en place pour préserver la biodiversité.
En 1959, 97 % de la superficie terrestre (7 665 100 hectares) des îles a été reconnue comme parc national des Galápagos. Les 30 000 habitants doivent résider sur les 3 % restants et sont regroupés sur cinq îles. En 1986, la partie maritime de l’archipel a été déclarée réserve marine des Galápagos. La taille de la réserve a été étendue au fil des ans pour mesurer actuellement 133 000 km carrés. Ce qui en fait la deuxième plus vaste réserve au monde après la Grande Barrière de corailen Australie.
De plus, une loi encadre la pêche et la surexploitation des ressources marines des Galápagos depuis 1986. Elle figure dans la constitution de la République d’Équateur depuis 1998. Enfin, depuis 1978, les îles sont déclarées site naturel du Patrimoine Mondial par l’UNESCO. La réserve marine a rejoint le bien en 2001.
L’intensification du tourisme met également en péril la biodiversité. Avec 170 000 visiteurs par an, le Gouvernement équatorien a dû réglementer les visites et les croisières. Des itinéraires précis ont été mis en place et certains sites ne peuvent plus être explorés.
Tous ces éléments démontrent la richesse exceptionnelle de l’archipel des Galápagos. Sa géologie et sa biodiversité si singulières en font un lieu unique au monde, à préserver. Les futures évolutions des îles viendront sûrement confirmer davantage la théorie de l’évolution de Charles Darwin. Avant de disparaître complètement, ces espèces vont tenter de s’adapter à leur nouvel environnement, avec succès ou non…
RETENEZ
L’archipel des Galápagos a commencé à émerger il y a seulement 3 millions d’années grâce à un « point chaud ».
Les îles Galápagos abritent de nombreuses espèces endémiques comme les tortues géantes ou les cactus de lave.
Charles Darwin a élaboré sa célèbre théorie de l’évolution après son passage dans l’archipel.
Le gouvernement équatorien a su mettre en place des mesures de protection efficaces pour protéger la biodiversité fragile de cet archipel.
UNESCO Centre du patrimoine mondial [En ligne]. UNESCO Centre du patrimoine. Îles Galápagos; [cité le 27 nov 2021]. Disponible: https://whc.unesco.org/fr/list/1/
Discovering Galapagos [En ligne]. Discovering Galapagos: A learning resource from GCT & RGS; [cité le 27 nov 2021]. Disponible: https://www.discoveringgalapagos.org.uk/
