Ancre glace - Anchor ice

De plus en plus de glace d'ancrage sur le fond marin dans le détroit de McMurdo, en Antarctique

La glace d'ancrage est définie par l' Organisation météorologique mondiale comme «de la glace submergée fixée ou ancrée au fond, quelle que soit la nature de sa formation». On peut aussi l'appeler glace côtière de fond . La glace d'ancrage est le plus souvent observée dans les rivières à débit rapide pendant les périodes de froid extrême, à l'embouchure des rivières se jetant dans l'eau de mer très froide, dans le sous - marin peu profond ou entre les marées pendant ou après les tempêtes lorsque la température de l'air est inférieure au point de congélation de l'eau. et le subtidal dans l' Antarctique le long des plates - formes de glace ou près des langues de glacier flottantes , et dans les lacs peu profonds.

Types et formation

Dans les rivières

La glace d'ancrage sur le sol de la rivière Saale à Jena, Allemagne

La glace d'ancrage se forme généralement dans les rivières à débit rapide pendant les périodes de froid extrême. En raison du mouvement de l'eau, la couverture de glace peut ne pas se former de manière cohérente et l'eau atteindra rapidement son point de congélation en raison du mélange et du contact avec l'atmosphère. Les plaquettes de glace se forment généralement très rapidement dans la colonne d'eau et sur les objets submergés une fois que les conditions sont optimales pour la formation de glace d'ancrage. La glace d'ancrage dans les rivières a tendance à être composée de nombreux petits cristaux adhérant les uns aux autres en petites masses floculantes. La glace d'ancrage dans les rivières peut perturber gravement les centrales hydroélectriques en réduisant considérablement le débit ou en arrêtant complètement les turbines.

Une autre forme de glace d'ancrage peut être observée à l'embouchure des rivières de l' Arctique où l'eau douce suinte du lit de la rivière dans l'océan à travers les sédiments. La glace d'ancrage se forme si l'eau de mer est en dessous du point de congélation de l'eau du fleuve.

Dans les lacs

Les lacs de toundra peu profonds peuvent comporter de la glace d'ancrage avec un comportement spécifique. Les lacs de la partie sud-ouest du Nunavut, au Canada, gèlent généralement jusqu'au fond lorsque le niveau d'eau est bas. Dans certains cas, l'eau de fonte printanière s'écoule dans le lac sous la couverture de glace, qui devient en forme de dôme, laissant un anneau de "piste de course" déprimé autour de la rive où l'eau de fonte s'accumule également. La couverture de glace reste stable au fond jusqu'à ce que la force de flottabilité dépasse la liaison de gel. Au dernier moment, la couverture de glace se brise brusquement du fond pour former une feuille plate. Dans d'autres cas, la glace d'ancrage est complètement submergée dans l'eau de fonte et des trous peuvent être fondus dans toute la calotte glaciaire. Lorsque la feuille se soulève enfin du fond, l'eau de fonte accumulée à la surface est projetée à travers ces trous avec suffisamment de force pour créer de petits cratères dans le fond du lac où elle est molle (sable ou limon). Ce phénomène de jet descendant a déjà été décrit pour les deltas dans la mer de Beaufort , où ils étaient causés par la flottabilité périodique des marées de glace trouée.

Formé pendant les tempêtes

La glace d'ancrage peut se former dans les zones intertidales ou subtidales peu profondes pendant les tempêtes par temps froid, lorsque les couches supérieures de la colonne d'eau sont soulevées par des vents forts ou des vagues. Ce type de glace d'ancrage se trouve principalement dans l' Arctique , où l'on peut observer que la glace submergée recouvre complètement le substrat jusqu'à des profondeurs allant jusqu'à 2 m, avec une certaine couverture de glace d'ancrage observée à plus de 4,5 m de profondeur.

Dans l'Antarctique

La glace d' ancre antarctique est peut-être l'un des phénomènes les plus intéressants de formation de glace dans le milieu marin. Le mécanisme général de sa formation est généralement supposé comme suit:

  • Les eaux de surface de l'Antarctique sont forcées de s'écouler sous une grande masse épaisse de glace flottante ( plate - forme de glace ou langue de glacier ) en raison des mouvements des marées ou de la circulation océanique normale.
  • L'eau de surface fait fondre la face inférieure de la masse de glace, provoquant un léger rafraîchissement de l'eau qui amène la température de l'eau en équilibre avec le point de congélation in situ en profondeur.
  • L'eau, à son point de congélation en profondeur (légèrement inférieur au point de congélation à la surface en raison de l'effet de pression sur le point de congélation), est advectée sous la masse flottante de glace et peut remonter vers la surface en raison d'une variété de facteurs.
  • Lorsque l'eau monte, le point de congélation in situ augmente, laissant l'eau légèrement surfondue . La surfusion est atténuée par la formation de cristaux de glace microscopiques dans la colonne d'eau.
  • Les cristaux de glace peuvent fusionner ou adhérer à des objets submergés, y compris des organismes marins, des roches, des structures artificielles ou d'autres formations de glace telles que la glace de mer , le pied de glace , les glaciers flottants ou les icebergs .

Les cristaux de glace d'ancrage dans l'Antarctique se présentent généralement sous la forme de fines plaquettes circulaires de 2 à 10 cm de diamètre. De grandes masses de cristaux à orientation irrégulière forment des formations de glace d'ancrage, qui peuvent atteindre 4 m de diamètre lorsqu'elles sont fixées à de grands objets immobiles sur le fond marin.

La glace d'ancrage qui se forme sur la face inférieure de la glace de mer est souvent appelée glace de plaquettes ou de congélation , et peut être difficile à distinguer de celle formée en raison du refroidissement de la couverture de glace de mer par des conditions atmosphériques froides.

On pense que la glace d'ancrage est relativement commune dans l'Antarctique, en raison des grandes plates-formes de glace qui occupent de nombreuses zones de la côte continentale. Des études et des observations de la formation de glace d'ancrage dans le détroit de McMurdo , en Antarctique, ont montré que le phénomène provoque régulièrement la formation de glace sur le fond marin à des profondeurs d'environ 15 m, et rarement à des profondeurs d'environ 30 m.

Ancre glace en Antarctique

  • Les plates-formes de glace peuvent provoquer la formation d'eau de mer surfondue et de glace d'ancrage.

  • Ancre de glace poussant sur une corde.

Effets biologiques

Un scientifique enquêtant sur une éponge à la surface du plateau ouest de McMurdo, McMurdo Sound, Antarctique

Surtout dans l' Antarctique , la glace d'ancrage a été impliquée dans le zonage drastique de la faune subtidale . De nombreux animaux sont directement affectés par la croissance de la glace d'ancrage, et il a été démontré que certaines éponges poussent facilement de la glace d'ancrage et sont endommagées par celle-ci. La glace d'ancrage peut également se développer sur des objets animés ou inanimés et les soulever du fond marin. Dans l' Antarctique, cela entraînera très probablement la mort d'un organisme, car pendant une grande partie de l'année, l'océan est recouvert de glace de mer annuelle, et l'organisme est susceptible de s'y incorporer.

De nombreux organismes ont en fait été trouvés à la surface des plates-formes de glace à certains endroits de l' Antarctique , probablement en raison du phénomène de givrage d'ancrage:

  • L'organisme accumule la glace d'ancrage lorsqu'il est baigné dans de l'eau surfondue.
  • L'organisme devient positivement flottant en raison de l'accumulation de glace et est soulevé du fond marin.
  • L'organisme flotte sur la face inférieure de la plate - forme de glace ou de la couverture de glace de mer où il gèle.
  • L'ablation de la surface de la couverture de glace et la croissance supplémentaire de glace sur la face inférieure entraîneront le transport de l'organisme «à travers» la glace et le «dépôt» à la surface, en grande partie intact.

Voir également

Les références

Liens externes