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Histoire de la glaciologie, de Pythéas à nos jours !

avec Frédérique Rémy spécialiste des zones polaires, directeur de recherche au CNRS
Frédérique Rémy revient sur les étapes clés de la connaissance des glaces de Pythéas en – 330 avt J.-C jusqu’à nos jours. Depuis l’Antiquité grecque, en effet, et jusqu’à nos jours, l’eau sous toute ses formes et notamment solide a suscité des interrogations de la part de philosophes, physiciens, géographes, climatologues et plus tard, des marins et des explorateurs.


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Date de mise en ligne : 7 mars 2010


La glaciologie est un terme assez tardif. On commence à le trouver dans certains manuels dans les années1860 et fait son entrée officielle dans le dictionnaire en 1890. La glaciologie est définie comme l’étude des glaciers dans le Larousse universel de 1922.
Depuis, c’est l’étude de la glace naturelle sous toutes ses formes : neige, glace de glacier, de rivière, de lac, de mer, et glace dans le sol.

En revanche le mot « climat » est beaucoup plus ancien. Les Grecs avaient compris que la terre était ronde et que le climat dépendait du « climat » au sens grec du terme, c’est-à-dire l’inclinaison du soleil et de la latitude. Climat signifie initialement « le lieu où l’on est ». Ce n’est qu’à partir de Strabon que l’on emploie le mot « climat » dans les deux sens.

Le grec Pythéas et le romain Hannibal : l’expérience de la glace et de la neige

Les Grecs ne font pas de grandes découvertes en glaciologie, mais dès qu’ils comprennent que la terre est ronde, ils veulent vérifier que la durée du jour dépend de la latitude. Pythéas part plein nord et vérifie que la durée de la nuit diminue l’été. Nous sommes alors en -340 avant J.-C.
Il découvre une mer gélatineuse qui empêche de marcher et de naviguer, la première description historique des glaces de mer ! Revenu de son périple, personne ne le croit.

Un peu plus tard, le grand militaire Hannibal traverse les Alpes avec ses armées, et provoque une avalanche qui emporte la grande majorité de ses hommes et des éléphants. La légende dit que fort de ce tragique événement, Hannibal apprit à observer la stratification de la neige et à sonder la neige avant de passer.

XVIIe siècle : les prémices de la glaciologie

Opérons un bond dans le temps pour arriver au XVIIe siècle.En 1611, Johannes Kepler décrit le flocon de neige. Sa symétrie à 6 branches le passionne, et passionne également les astronomes comme Jean-Dominique Cassini.
Côté glace, le philosophe René réalise des expériences avec des anguilles. Il associe l’augmentation de la densité de l’eau transformée en glace aux anguilles qui une fois séchées, gonflent de volume.

Une des questions que les scientifiques se posent à cette époque est la suivante : Pourquoi la glace flotte-t-elle ? Galilée s’interroge. Il est en effet très rare qu’un solide flotte sur son liquide.
La réponse à donner est plus difficile qu’il n’y paraît. Mais il peut curieusement expliquer pourquoi la vie n’a pas été anéantie pendant les grandes périodes de glaciation. En effet, si la glace coulait et gelait le fond des océans jusqu’en surface, le dégel aurait été très lent. Heureusement, la glace restant en surface et étant un très bon isolant thermique, elle protège la vie aquatique.

XVIIIe siècle et XIXe siècle : l’exploration des glaciers et de l’Antarctique

C’est au XVIIIe siècle qu’on observe une véritable émulation pour la glace, qu’elle soit de mer ou sur les glaciers. La peur de la montagne s’érode (le Mont-Blanc était appelé le Mont Maudit) et les crétins des Pyrénées font l’objet de recherches par Ramond de la Carbonnière, savant des Lumières.

On s’intéresse notamment aux curieuses moraines, d’immenses blocs de roche qui semblent surgir au milieu de nulle part, dans un pré nu de toute pierre de préférence ! Plusieurs hypothèses sont formulées, notamment l’hypothèse de l’explosion et du déluge. Mais c’est Charpentier au XIXe siècle qui comprend que ce sont d’immenses glaciations qui ont poussé ses roches dans les vallées, très loin des glaciers restant à l’heure actuelle.

Premier mystère résolu, reste à résoudre le suivant : qu’est-ce qui peut expliquer cette immense glaciation ? Très vite deux hypothèses entrent en concurrence (et sont toujours d’actualité) : celle de l’effet de serre et celle de l’orbite terrestre.

Charpentier ne se contente pas de la théorie. Il se décide à faire l’ascension du Mont-Blanc pour mieux comprendre les mouvements des glaciers et de leur écoulement. Parmi tout le matériel qu’il emporte, on trouve un cyanomètre (outil de sa propre invention) qui lui permet de peindre la couleur du ciel tel qu’il le voit. Son fils est au pied du glacier avec le même outil. En comparant leurs peintures Charpentier et son fils démontrent pour la première fois l’impact de l’atmosphère sur la couleur du ciel.

Le XIXe siècle voit aussi éclore trois « Révolutions » aux yeux des glaciologues :
- la parution de la théorie de Louis Agassiz sur les grandes glaciations
- Dumont d’Urville découvre l’Antarctique
- le chanoine Rendu qui emploie le terme de viscosité ainsi que celui de solide visqueux pour la glace qui s’écoule et qui se déforme.

Enfin dès 1824, Joseph Fourrier émet l’hypothèse que les émissions de gaz à effet de serre émises par l’homme sont propres à modifier les conditions climatiques.

Comment expliquer que l’eau de mer gèle moins vite que l’eau douce ?

Quand l’eau douce se refroidit, elle gonfle car sa densité est moins forte. L’eau pure en contact avec l’atmosphère se refroidit de plus en plus vite.
En revanche, quand l’eau salée commence à se refroidir, elle gagne en densité et elle plonge. Il faut donc attendre que les premiers mètres soient bien refroidis pour que l’eau salée gèle. C’est une des raisons de la fragilité des glaces de mer : elles mettent 6 mois à se former mais trois mois à fondre.

Pourquoi observe-t-on une fonte des glaces de l’Arctique mais pas de l’Antarctique ?

« Le Pôle Nord est un océan gelé, mais le Pôle Sud lui est un continent gelé . Les glaces de l’Arctique se réchauffent par le dessous (réchauffement de l’eau) et par le dessus (réchauffement de l’atmosphère). On observe une perte de glace d’année en année. Entre les années 85 et maintenant, 2 millions de km2 de glace ont fondu, soit 4 fois la France » explique Frédérique Remy.

Le Pôle Sud est pour sa part beaucoup mieux isolé, on observe une fonte seulement des pointes de l’Antarctique.

Concernant le réchauffement climatique, Frédérique Rémy ne raisonne pas en terme d’espoir ou angoisse : « Il n’y a pas d’évolution sans révolution. Il est possible que cela se passe mal, mais heureusement nous commençons à avoir conscience de baisser nos émissions de gaz à effet de serre. Le Giec ne veut pas dépasser 2e degrés d’augmentation de manière à ne pas changer le régime climatique ; Il est vrai qu’au-delà, cela poserait de gros problèmes. Je fais partie des chercheurs pour qui il est plus important de s’adresser au public qu’aux politiques ».

Si vous vous demandez encore à quoi peut bien servir la glaciologie, Frédérique Rémy vous répondra sans détour que « plus d’un milliard d’hommes dépendent des ressources en eau des glaciers, et les glaces de l’Arctique jouent un rôle crucial dans l’avenir de notre planète. Les glaces ont un rôle double : préserver une certaine harmonie sur la planète Terre, tout en étant les boîtes noires de la terre ». La glaciologie permet de mieux comprendre les mécanismes de notre terre pour mieux la préserver.

Frédérique Remy
Frédérique Remy

Frédérique Remy est spécialiste des zones polaires, directeur de recherche au CNRS, responsable de l’équipe « cryopshère » à l’Observatoire Midi-Pyrénées. Elle est l’auteur de plusieurs ouvrages, notamment Histoire de la glaciologie, paru en 2007 aux éditions Vuibert et Histoire des pôles mythes et réalités polaires aux éditions Desjonquères paru en 2009.

En savoir plus :

Écoutez également : La fonte des glaciers, des glaces de mers et des glaces continentales

Laboratoire d’Etudes en Géophysique et Océanographie

- Frédérique Rémy, Histoire de la glaciologie, éditions Vuibert, 2007
- Histoire des pôles mythes et réalités polaires XVIIe et XVIIIe siècle, éditions Desjonquères, 2010






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