Sur la forme du lit des glaciers

Note à la Commission des Glaciers. Décembre 1942.

Avec 2 croquis et 1 carte.Par René Kœchlin.

Nous avons publié en 1924 2 ) une théorie nouvelle sur le mécanisme des glaciers, qui a passé inaperçue dans le monde glaciologique. Pour rappeler cette théorie et en mettre les résultats à la portée des alpinistes, nous avons fait paraître dans la revue du C.A.S. Les Alpes un article qui explique une grande partie des phénomènes se rattachant au mouvement des glaciers 3 ).

Les déductions données à ce sujet sont basées sur des portions de glaciers se trouvant dans des conditions d' écoulement que nous nommerons normales, c'est-à-dire dans lesquelles le débit en glace du glacier ne varie pas sensiblement. Ces conditions se trouvent remplies en général dans le cours moyen du glacier, dans lequel il n' y a pas d' apport de neige notable et où le glacier ne diminue pas encore sensiblement son débit par l' ablation. Les très intéressantes mesures d' épaisseur par sondages faites déjà en 1901 par les glaciologues Hess et Blümcke au glacier du Hintereisferner sont situées trop près de l' extrémité de la langue pour remplir les conditions voulues. Il en est de même des sondages par ondes sonores exécutés par la Commission helvétique des Glaciers et l' Institut géophysique de Göttingen dans le bas du glacier du Rhône, sondages qui ont été faits dans le but principal d' étudier la configuration du lit du glacier et du torrent qu' il recouvre.

Les mesures de profondeur par ondes sonores entreprises par Mothes en 1929 au Concordiaplatz ( glacier d' Aletsch ) nous donnent par contre deux épaisseurs de glacier que nous pouvons utiliser. La première à l' extrémité du Grosser Aletschfirn à son débouché au Concordiaplatz; la deuxième au point de réunion du Jungfraufirn à l' Ewig Schneefeld, à leur débouche commun au Concordiaplatz. Les mesures faites au Concordiaplatz même et qui donnent une profondeur allant jusqu' à 792 m ., semblent indiquer qu' au Concordiaplatz, où se réunissent les différents glaciers, il se produit un surcreusement. Il est probable qu' un peu plus bas, là où le glacier d' Aletsch débute et où il a sa largeur normale, le lit du glacier soit de nouveau moins profond. On peut souvent constater un pareil surcreusement là où se réunissent plusieurs glaciers préhistoriques et où l'on trouve maintenant un lac, ou un lac déjà comblé par les apports de la rivière. Ces replats correspondant à d' anciens lacs sont souvent appelés « Boden » dans les hautes vallées des Alpes.

Il serait à souhaiter que de nouvelles mesures de profondeur soient reprises au glacier d' Aletsch, à son départ du Concordiaplatz où il présente une largeur et des conditions d' écoulement normales.

Si ces mesures manquent encore pour le glacier d' Aletsch, elles ont par contre été faites dès 1936 par la Commission helvétique des Glaciers, au glacier Inférieur de l' Aar, avec le concours de la Société Kraftwerke Oberhasli qui d' autre part y fait des relevés intéressants. C' est ce même glacier de l' Aar qui avait déjà été choisi au milieu du siècle passé par Agassiz et Dollfus-Ausset comme champ d' étude du mouvement des glaciers, comme en témoigne le pavillon Dollfus qui domine le glacier de l' Unteraar.

Les observations par ondes sonores faites au glacier de l' Aar l' ont été à l' aide d' un sismographe très sensible, construit par M. le professeur Kreis de Coire pour la Commission des Glaciers, laquelle a bien voulu mettre les résultats de ces observations à notre disposition. Nous avons ainsi pu tracer quelques profils en travers tout au moins partiels du glacier Inférieur de l' Aar ( Finsteraar et Unteraar, fig. 2 ). Nous donnons à la fig. 1 la position de ces profils dans un plan de ces glaciers où nous avons trace les limites normales du glacier à droite et à gauche.

Comme on le voit, le glacier présente une configuration extrêmement régulière, surtout dans la partie où son cours est normal et encore peu soumis à l' ablation. Dans le profil I le glacier est un peu dévie sur la gauche par rapport à l' axe trace sur le plan.

Pour obtenir le profil en travers-type moyen d' une partie déterminée d' un cours d' eau nous avons propose x ) de superposer une série de profils pris dans un parcours rectiligne. En prenant la moyenne de ces profils on obtiendra le profil-type. Nous avons cherche à procéder de la même façon pour le glacier de l' Aar.

Comme nous n' avions qu' un profil I pour l' affluent du Finsteraar et qu' il n' était complet que d' un côté, nous avons, en portant le profil sur un SUR LA FORME DU LIT DES GLACIERS.

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Fig. 2. Profils en travers des glaciers d

M Wl II » SU 90O 1000' 1108 1200 GOD 1400 15D0 1600 1700 1300 1300 Î000 8100 M00 Echelle des longueurs.

Fig. 3. Profils normaux-types des glaciers de Finsteraar, d' Unteraar et d' Aletsch ( d' après les relevés par ondes sonores ) et du glacier du Rhône ( profil bleu ).

calque et en renversant l' image par rapport à l' axe de symétrie, de manière à faire coïncider le bas des lignes des talus bordant le glacier, pu prendre la moyenne entre les lignes ainsi obtenues. C' est avec cette moyenne que nous avons établi le profil moyen-type de l' affluent du Finsteraar, dans la fig. 3. Dans cette même figure nous donnons le profil moyen du glacier d' Unteraar, établi d' une manière analogue, à l' aide des profils II et III de la fig. 2. Ces profils moyens n' ont été que très légèrement arrondis et donnent bien la structure moyenne du glacier telle qu' elle résulte des observations faites. La réalité ne diffère que très peu de ces profils-types.

Comme comparaison avec les résultats trouvés pour ces glaciers de l' Aar nous avons porté à la fig. 3 d' une part le profil du Grosser Aletschfirn à son débouché au Concordiaplatz, d' autre part le profil de la réunion du Jungfraufirn à l' Ewig Schneefeld, à leur débouché au Concordiaplatz. Les mesures par ondes sonores au Concordiaplatz, dont nous avons parle, nous ont permis d' avoir les cotes de profondeur en ces deux points, et pour obtenir le profil-type nous avons réuni celles-ci aux bords du glacier par une courbe établie par analogie avec celle des glaciers de l' Unteraar.

La construction de tous ces profils-types ( fig. 3 ) s' est faite en faisant coïncider les niveaux moyens horizontaux de la glace des différents cas.

Comme comparaison nous donnons également le relevé du profil bleu du glacier du Rhône qu' on trouve dans l' ouvrage publié par la Commission des Glaciers en 1916 1 ). Si l'on fait coïncider la ligne moyenne de glace de 1874 avec la ligne de glace des profils fig. 3, comme il est dit plus haut, on obtient ce profil du glacier du Rhône, donné en pointillé. Mais il est à remarquer que la cuvette du glacier a certainement reçu sa structure par le creusement antérieur avec une épaisseur de glace beaucoup plus grande au moment où le glacier du Rhône avait toute sa croissance. D' après différentes considérations qu' il serait trop long d' exposer ici, nous avons admis que cette épaisseur avait 100 m. de plus qu' en 1874. Le profil du Rhône donné en trait plein dans le plan fig. 3 correspond à cette épaisseur ( 225 m ., au lieu de 125 m. ).

Nous n' avons pas cherché à établir le profil-type des parties soumises à l' ablation ( profils IV et V de la fig. 2 ). Le profil V se trouve d' ailleurs dans une partie surélevée du lit, soit à cause d' une barre de rochers, soit par une ancienne moraine. Comme presque toujours, une pareille barre dans le lit normal correspond en amont à un élargissement du lit.

Les profils-types de la fig. 3 confirment ce que nous avons dit en 1924 dans notre ouvrage précité:

« Le profil en travers d' un glacier a tendance à s' approfondir de plus en plus vers le milieu, mais il est clair que cet approfondissement a une limite, puisque la plasticité de la glace devient toujours plus grande avec la profondeur et vient contrebalancer le pouvoir érosif. Toutes ces considérations montrent que le glacier tend à prendre, dans un rocher compact, SUR LA FORME DU LIT DES GLACIERS.

un profil en travers bien déterminé, dans lequel la largeur b est dans un certain rapport avec la profondeur maximale h.

Pour des largeurs de glace relativement faibles, le profil se développe en forme parabolique; pour de grandes largeurs, le profil, au contraire, tend à se développer vers le milieu suivant une courbe horizontale. En effet, à partir du moment où la glace de fond, sous sa grande épaisseur, devient semi-fluide, l' usure du lit devient très faible au fond, tandis qu' elle se maintient sur les bordsLa pente longitudinale du glacier d' Unteraar est en moyenne entre les profils I et V d' environ 6 % pour une largeur moyenne de 1200 m ., valeur qui cadre très bien avec les données de notre tableau graphique montrant la relation qui existe entre la largeur et la pente des glaciers 2 ).

Les très intéressantes mesures faites par la Commission des Glaciers au glacier de l' Aar permettent d' étayer la théorie du mécanisme des glaciers sur une base plus solide, et nous tenons à exprimer notre reconnaissance à la Commission pour cette contribution importante à la science glaciologique.