Les glaciers : Les gardiens de l'histoire climatique de la Terre


En un coup d'œil

Les glaciers se forment par l'accumulation et la compaction de la neige sur des centaines d'années, jusqu'à se recristalliser en glace glaciaire renfermant des bulles d'air vieilles de plusieurs centaines de milliers d'années.

Véritables réservoirs d'eau douce et régulateurs du bilan radiatif de la Terre, ils alimentent les plus grands fleuves du monde lors de la fonte saisonnière et abritent une biodiversité extraordinaire.

Leur recul transforme les paysages et révèle de nouveaux écosystèmes, où la vie reconquiert pas à pas les surfaces rocheuses mises à nu, mais à un rythme inhabituel qui constitue une menace pour notre Planète.


Un glacier, c'est d'abord une patience extraordinaire. Il ne se forme pas en une saison, ni en une décennie : il lui faut entre 150 et 200 ans, parfois davantage, pour naître véritablement. Trois conditions doivent être réunies simultanément (la neige, l'altitude et le froid) et dans des proportions suffisantes pour que la neige tombée en hiver ne fonde pas intégralement durant l'été. C'est cet équilibre subtil entre l'accumulation et la fonte qui donne naissance à ces masses de glace hors du commun.

La cristallisation de la neige : une métamorphose éblouissante

Tout commence par la neige fraîche. Sa masse volumique est faible, de l'ordre de 20 à 200 kg/m³. Sous le poids des couches successives qui s'accumulent hiver après hiver, elle se compacte progressivement en névé, dont la densité atteint entre 500 et 800 kg/m³, avant de se cristalliser. Cette glace se reconnaît à sa teinte blanche lorsqu'elle contient de minuscules bulles d'air qui réfléchissent la lumière, et parfois bleutée, lorsqu'elle en est dépourvue.

C'est dans cette fraction infime de bulles que réside l'une des propriétés les plus stupéfiantes de la glace. En 1965, le glaciologue français Claude Lorius eut l'intuition, un soir au retour d'un forage en Antarctique, que les bulles qui s'échappaient d'un vieux glaçon placé dans son verre de whisky contenaient de l'air ancien. Il avait raison : ces minuscules capsules hermétiques renferment la composition exacte de l'atmosphère au moment où la neige est tombée.

Chaque carotte de glace extraite par forage est ainsi une machine à remonter le temps, capable de reconstituer les concentrations en CO₂, en méthane et les températures atmosphériques sur des centaines de milliers d'années avec une précision remarquable. En janvier 2025, le projet « Beyond EPICA », en partenariat avec le CNRS et l'Institut polaire français, a franchi un seuil inédit grâce au forage d'une carotte de 2 800 mètres de long dans la calotte antarctique : ils ont atteint de la glace datant de plus de 1,2 million d'années. 

Le saviez-vous ? En 1991, la fonte d'un glacier alpin à la frontière austro-italienne révéla le corps momifié d'Ötzi, un homme décédé il y a environ 5 300 ans, surnommé « l'Homme des glaces ». Le séquençage de son ADN par des chercheurs en 2023 a révélé qu'il possédait une ascendance issue des premiers agriculteurs du Néolithique venus d'Anatolie.

Banquise, glacier, calotte glaciaire, inlandsis... connaissez-vous les différences ? 

La banquise est une couche de glace formée à la surface de l'océan, sous l'effet du froid, et peut être saisonnière ou pérenne. 

Les glaciers naissent sur la terre ferme par l'accumulation de strates de neige compactées année après année, le plus souvent en altitude. 

Les calottes glaciaires sont des glaciers d'un type particulier, formés d'une épaisse couche de glace reposant sur la terre ferme. 

Lorsqu'une calotte dépasse les 50 000 km², elle est qualifiée d'inlandsis

Seuls deux inlandsis existent aujourd'hui : celui du Groenland (environ 1,7 million de km²) et celui de l'Antarctique (près de 14 millions de km²), qui contiennent ensemble plus de 99 % de la glace d'eau douce présente sur Terre.

Des géants aux multiples fonctions pour notre Planète

Les glaciers exercent des fonctions essentielles pour notre Planète. Leur albédo élevé (entre 0,8 et 0,9 pour la neige et la glace, contre 0,06 à 0,1 pour l'océan) leur permet de réfléchir une grande partie du rayonnement solaire, limitant ainsi l'absorption de chaleur par la surface terrestre. Cette capacité de régulation du bilan radiatif est fondamentale pour l'équilibre thermique de la Terre.

Les glaciers sont aussi, et peut-être avant tout, d'immenses réservoirs d'eau douce. Plus de 275 000 glaciers couvrent environ 700 000 km² à la surface du globe. Avec les grandes calottes polaires, ils stockent environ 70 % des ressources mondiales en eau douce. En effet, ils jouent le rôle de « châteaux d'eau naturels », libérant de l'eau douce lors de la fonte saisonnière soutenant ainsi l'alimentation en eau potable, l'agriculture et la production hydroélectrique de régions entières.

À découvrir : Emmanuel Thibert, Du glacier au ruisseau, la boucle est bouclée, INRAE (Podcast). 

Dans le cadre du projet Vanishing Glaciers, des scientifiques ont mené durant cinq années un travail minutieux de collecte et d'analyse d'échantillons en provenance de 170 cours d'eau (Nouvelle-Zélande, Himalaya, Alpes européennes, Groenland, Alaska...). Ils ont découvert que malgré les conditions extrêmes, « la biodiversité microbienne et la biogéographie sont remarquables dans les cours d'eau alimentés par les glaciers du monde entier ». Pour survivre, les micro-organismes développent en effet des capacités exceptionnelles. Par exemple, ils parviennent à « tirer de l'énergie de nombreuses sources différentes et fluctuantes » a expliqué Tom Battin, Professeur en sciences de l'environnement et directeur du laboratoire RIVER de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). 

Des géants en mouvement : recul, évolution et renaissance

Depuis 1850, les glaciers alpins ont perdu 50 % de leur masse. Entre 2000 et 2019, notre Planète a perdu en moyenne 267 milliards de tonnes de glace par an, ce qui représente 1/5ème de la hausse du niveau marin, selon une étude publiée dans Nature en 2021. En France, la Mer de Glace a quant à elle reculé de plus de 2,5 km et perdu plus de 100 mètres d'épaisseur entre 1830 et 2010.

Sous l'effet du réchauffement climatique, la fonte des glaces s'accélère, entraînant le recul et parfois la disparition des glaciers, y compris dans les zones habituellement épargnées. Le Fonds Mondial pour la Nature (WWF) a constaté que « les glaces fondent de plus en plus tôt et ont de plus en plus de mal à se reformer en hiver », et que « le taux de fonte des glaces a augmenté de 65% en 30 ans, passant de 800 milliards de tonnes par an dans les années 1990 à 1 300 milliards en 2017 ».

Pour comprendre, voici la synthèse de l'article du WWF afin d'avoir un aperçu des conséquences de la fonte des glaciers : 

- Augmentation du niveau de la mer qui conduirait à des inondations et des villes submergées ; 

- Perte d'habitat pour les populations locales : pénurie d'eau, désertification, famine... ; 

- Conditions météorologiques incertaines et extrêmes : fortes pluies, sécheresse, feu, tornades... ; 

- Fonte du permafrost (sol habituellement gelé en permanence) libérant dans l'atmosphère le méthane, le CO₂ et les bactéries qu'il renferme ; 

- Espèces en voie de disparition et un cycle naturel menacé, par exemple les ours polaires et les manchots empereurs qui ne pourraient survivre ; 

- Ressources d'eau douce en péril : avec la fonte des glaces l'eau douce se mélange aux eaux salées des océans, appauvrissant les réserves ; 

- Altération des courants océaniques, comme l'Amoc, qui permettent de réguler les températures. 

Cependant, la nature n'a pas fini de nous surprendre. Là où les glaciers se retirent, les scientifiques observent la naissance de nouveaux écosystèmes. Des espaces naturels sont libérés, les roches par exemple, favorisant le développement de la vie : espèces végétales, champignons et micro-organismes. Cela peut également conduire à l'apparition de lacs. Toutefois, cela s'accompagne aussi de nouveaux risques naturels comme les écroulements rocheux ou les chutes de séracs.

Le saviez-vous ? Le 3 juillet 2022, sous la pression des fortes chaleurs, un bloc du glacier de la Marmolada (Alpes italiennes) s'est effrondré provoquant une avalanche avec le décès de six personnes : des tonnes de glaces et de rochers ont dévalé à plus de 200km/h, emportant tout sur leur passage (vidéo).

Ce drame permet de prendre conscience des impacts du réchauffement climatique sur notre Planète. Même ces géants de glace, qui semblent résister à toute épreuve, ne sont pas épargnés et les conséquences nous concernent tous tant elles sont élargies.


Pour Approfondir

Emmanuel Thibert, Comment se forme un glacier ?, INRAE, 2024.

Par Étienne Klein avec Jean-Baptiste Bosson et Delphine Six, Naissance, vie et mort des glaciers, La conversation scientifique, France Culture, 2024.

Étienne Berthier et Fabien Maussion, L'ampleur de la fonte des glaciers mesurée depuis l'espace, Polytechnique Insights, 2025.

Leïla Ezzat et Tom Battin, Fonte des glaciers : une diversité biologique invisible menacée, The Conversation, 2025.