Éboulis
Les éboulis s’accumulent souvent à la base des glaciers, les cachant de leur environnement. Par exemple, le dragon Lech dl, dans le groupe Sella des Dolomites, est dérivé des eaux de fonte d’un glacier et est caché sous une épaisse couche d’éboulis. La couverture de débris sur un glacier affecte le bilan énergétique et, par conséquent, le processus de fusion. L’épaisseur de la couche d’éboulis à sa surface détermine si la glace du glacier commence à fondre plus rapidement ou plus lentement.
La quantité d’énergie atteignant la surface de la glace sous les débris peut être estimée par l’hypothèse unidimensionnelle et homogène de la loi de Fourier :
Q =-k(T s−T i d) {\displaystyle Q =−k\left({\frac{T_{s} – T_{i}}{d}}\right)}
,
où k est la conductivité thermique du matériau de débris, Ts est la température ambiante au-dessus de la surface des débris, Ti est la température à la surface inférieure des débris et d est l’épaisseur de la couche de débris.
Les débris ayant une faible valeur de conductivité thermique ou une résistivité thermique élevée ne transfèrent pas efficacement l’énergie vers le glacier, ce qui signifie la quantité de l’énergie thermique atteignant la surface de la glace est considérablement réduite. Cela peut agir pour isoler le glacier du rayonnement entrant.
L’albédo, ou la capacité d’un matériau à réfléchir l’énergie de rayonnement entrant, est également une qualité importante à considérer. Généralement, les débris auront un albédo inférieur à celui de la glace du glacier qu’ils recouvrent, et réfléchiront donc moins le rayonnement solaire entrant. Au lieu de cela, les débris absorberont l’énergie de rayonnement et la transféreront à travers la couche de couverture à l’interface débris-glace.
Si la glace est recouverte d’une couche relativement mince de débris (moins de 2 centimètres d’épaisseur environ), l’effet d’albédo est le plus important. Au fur et à mesure que les éboulis s’accumulent au sommet du glacier, l’albédo de la glace commencera à diminuer. Au lieu de cela, la glace du glacier absorbera le rayonnement solaire entrant et le transférera à la surface supérieure de la glace. Ensuite, la glace du glacier commence à absorber l’énergie et l’utilise dans le processus de fusion.
Cependant, une fois que la couverture de débris atteint 2 centimètres ou plus d’épaisseur, l’effet d’albédo commence à se dissiper. Au lieu de cela, la couverture de débris agira pour isoler le glacier, empêchant le rayonnement entrant de pénétrer dans les éboulis et d’atteindre la surface de la glace. En plus des débris rocheux, une épaisse couche de neige peut former une couverture isolante entre l’atmosphère froide de l’hiver et les espaces sous-marins des éboulis. En conséquence, le sol, le substrat rocheux et les vides souterrains dans les chapes ne gèlent pas à haute altitude.
Microclimatesmodifier
Un éboulis a de nombreux petits vides interstitiels, tandis qu’une grotte de glace a quelques grands creux. En raison des infiltrations d’air froid et de la circulation de l’air, le fond des pentes des éboulis a un régime thermique similaire à celui des grottes de glace.
Comme la glace souterraine est séparée de la surface par de minces feuilles de sédiments perméables, les éboulis subissent des infiltrations d’air froid depuis le bas de la pente où les sédiments sont les plus minces. Cet air circulant de congélation maintient les températures internes des éboulis 6.8-9,0 ° C plus froid que les températures extérieures des éboulis. Ces anomalies thermiques < 0 °C se produisent jusqu’à 1000 m en dessous des sites avec des températures annuelles moyennes de l’air de 0 ° C.
Un pergélisol inégal, qui se forme dans des conditions <0 °C, existe probablement au fond de certaines pentes d’éboulis malgré des températures annuelles moyennes de l’air de 6,8 à 7,5 °C.
Biodiversitédit
Au cours de la dernière période glaciaire, un étroit couloir libre de glace s’est formé dans la calotte glaciaire scandinave, introduisant des espèces de taïga sur le terrain. Ces plantes et animaux boréaux vivent encore dans la toundra alpine et subarctique moderne, ainsi que dans les forêts de conifères et les tourbières de haute altitude.
Les microclimats d’éboulis entretenus par l’air glacial circulant créent des microhabitats qui abritent des plantes et des animaux de la taïga qui ne pourraient autrement survivre aux conditions régionales.
Une équipe de recherche de l’Académie des Sciences de la République tchèque dirigée par le chimiste physique Vlastimil Růžička, analysant 66 pentes d’éboulis, a publié un article dans Journal of Natural History en 2012, rapportant que: » Ce microhabitat, ainsi que les espaces interstitiels entre les blocs d’éboulis ailleurs sur ce versant, abritent un important assemblage de bryophytes boréales et arctiques, de ptéridophytes et d’arthropodes qui sont disjoints de leurs aires de répartition normales loin au nord. Cette pente glaciale d’éboulis représente un exemple classique de refuge paléolithique qui contribue de manière significative à la protection et au maintien de la biodiversité du paysage régional. »
La montagne de Glace, un éboulis massif en Virginie-Occidentale, supporte des distributions d’espèces végétales et animales nettement différentes de celles des latitudes septentrionales.