Dewolf, Y.

Joly, F.

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Polarforschung 53 (2): 37-41, 1983Periglaciaire Compare de Deux TerritoiresArctiques: Cartes Geomorphologiques au1:50.000 de la Presqu'ile de Brögger (Spitsberg)et du Sud de l'ile d'Axel Heiberg (Canada)Par F. Joly et Y. Dewolf*Resume: Dans le meme monde polaire, rude, froid et austere, la presqu'Ile de Brögger etle sud de l'Ilc d' Axcl Heiberg offreut deux rnodelesassez differents de formes et Je dynamique periglaciaires. D'un cötc un Festival Je formes cr yonivales en plcinc activitc, remarquables parleur vigueur et par leur vartetc. Oe l'autre un rnantcau generalise cle formations dc vcrsants lentement modifie par la gelifluxion et le rutsscl-lemcnt. Les cleux cartes presentees souligncnt bien ccs dissemblances. L'originalitc des c1imats er des modes d'cnglaccment explique en partieces contrastos. Mais leur causc profonde , au-dcla Je Popposition entre le climat cceanique du Spitsberg ct 1cclirnat «contincnta!» d' AxelHeiberg, reside finalement dans lcs caracteristiqucs lithologiques et topographiqucs locales.Zusammenfassung: Trotz ihrer ähnlichen polaren Breitenlage weisen die Brögger-Halbinsel, Spitzbergen. lind der südliche Teil von AxclHeiberg Island im arktischen Kanada ganz unterschiedliche Verbreitungsmuster periglaziärer Formen und Prozesse auf. Während für daserstgenannte Arbeitsgebiet eine Vielzahl und Vielgestaltigkeit aktiver kryonivaler Formen kennzeichnend ist, ist für das letztgenannte einevollständige Bedeckung mit Hangsedimenten typisch, die durch Solifluktion und Abspülurig nur wenig Überprägt sind. Die erläuterten geo-morphologischen Karten bringen diese Verschiedenheit zum Ausdruck. Sie erklärt sich zum Teil durch Unterschiede des anstehenden Ge-steins und der Art der voraufgegangenen Vergletscherung, letztlich spiegelt sie aber den dynamischen Gegensatz zwischen dem ozeanischenKlima Spitzhergens und dem kontinentalen Klima von Axel Helberg Island wider.Les deux cartes presentees ont ete levees au cours de deux voyages deja anciens (Mission francaise duC.N.R.S. au Spitsberg, 1966; Excursion du Congr. intern. de Geogr , de Montreal ä Axel Heiberg, 1972)et ont ete publiees separerncnt (JOLY, 1970, 1973). Mais eiles n'ont jamais fait publiquement l'objetd' une comparaison systematique. La reunion en Islande de la commission de l'U.G.1. sur la significationdes phenornenes periglaciaires (aoüt-septembre 1982) est I'occasion de tenter une confrontation entredeux territoires arctiques de merne latitude, mais dans chacun desquels les systemes geomorphologiquesexprimant la dynamique periglaciaire se presentent avec des caracteres differents.SITUATI0N GENERALELa presqu'Ile de Brögger et I'Ile d' Axel Heiberg, malgre des situations en latitude tres comparables, pre-sentent des dissemblances geographiques sensibles (e. g., MOlGN, 1974; DEWOLF, 1973).Toutes deux figurent parrni les terres les plus septentrionales. La presquile de Brögger, sur le 12 0 E deGreenwich, est traversee par le 78 °55' de latitude N. Le territoire etudie d' Axel Heiberg se situe par79°25' N et 90° de longitude W.Le dispositif morphostructural de la presqu'ile de Brögger est constitue par une longue echine monta-gneuse, decoupee par de larges vallees occupees par des glaciers. Les altitudes ne so nt pas tres elevees: de900 m dans le sud-est , elles s'abaissent vers le nord-ouest jusqu'a 700 ou 600 m. La structure, tres cornple-xe, comprend plusieurs unites chevauchantes qui font affleurer des terrains metamorphiques precarn-briens dans I'est, des gres et des calcaires carbonif'eres dans I'ouest. Ces reliefs dominent une plate-formelitt orale peripherique, plus large au nord qu'au sud, tres etalee dans le nord-ouest, et encornbrce de for-"Prof'. Dr. F. Joly et Prof. Dr. Y. Dewolf', Institut de Geographie, Universit.e de Paris VII, 19) rue Saint-Lacques, F-75005 Paris.37mations superficielles: manteau de debris periglaciaires, epandages fluvio-glaciaires et plages marinessoulevees,La structure de I'Ile d' Axel Heiberg est dans I'ensemble plus simple: une serie greso-schisteuse ou calcairemesozoique plissee est traversee par des filons de gabbros et de diabases, et recouverte par des basaltescretaces. A noter la presence de plusieurs diapirs de gypse. Mais le dispositif topographique est plus mas-sif. Les altitudes sont plus elevees, jusqua 1,200 et 1,300 m; les glaciers sont plus imposants, quoiquemoins nombreux; les vallees libres de glace sont tapissees d'epais debris periglaciaires. 1l n'y a pas deplate- forme littorale, mais un long couloir fluvio-glaciaire evacue les eaux de fusion des deux glaciersprincipaux (White et Thompson glaciers).La climatologie de ces regions est mal connue dans le detail, faute de stations d'observation permanentes.La station de la base francaise de Ny-Alesund et celles, mieux equipees, de la base canadienne d' Axel Hei-berg n'ont fonctionne qu'en ete, de fin mai ä debut septembre, et pendant un nombre reduit dannees.Certaines donnees significatives peuvent cependant etre retenues.Sur la facade nord-ouest du Spitsberg, la presqu'ile de Brögger s'ouvre largement sur I'Atlantique, nor-malement libre de glace depuis avril jusqu'en scptembre, dans une region Oll le total annuel des precipita-tions, neige d'hiver et pluie dete, est de l'ordre de 300 a 400 mm au niveau de la mer. L'Ile d' Axel Hei-berg est au contraire encastree dans l'archipel nord-canadien, dans les bras de mer duquel la banquisepersiste jusqu'au coeur de l'ete, et elle ne recoit sans doute pas plus de 250 mm de precipitations par an.Dans I'un et l'autre cas les hivers sont longs et froids, avec plus de cent jours de nuit d'octobre af'evrier etdes minima severes pouvant descendre au-dessous de -30 0 au Spitsberg, de -50 ou -60 0 C aAxel Hei-berg. Ce sont donc les situations estivales qui font la difference.Ainsi s'opposent deux ambiances climatiques distinctes. Au Spitsberg, un climat polaire oceaniquc humi-de, avec des precipitations etalees sur toute l'annee, des pluies dete rnoderees mais longues et persistantes(48 mm en 71 jours de juin ä septembre) une faible insolation (28070), des oscillations thermiques autourde 0 0 attenuees et peu penetrantes mais relativement nombreuses en juin et en septembre, et un tres courtet partiel deneigernent en juillet. Le climat d' Axel Heiberg est au contraire un climat polaire continentalsemi-aride, avec des precipitations plus ramassees sur l'ete et plus co ncentrees (111 mm en 44 jours du 15mai ä la fin daoüt), une plus forte insolation (40%), des oscillations thermiques autour de 0 0 plus amplesmais moins frequentes (de 20 a25 par an entre le debut de juin et Ie debut de septembre), avec un deneige-ment presque total en juillet et en aoüt.Ces conditions expliquent bien des variantes de la morphologie et de la dynamique periglaciaires des deuxregions.PRINCIPES DE CARTOGRAPHIELes deux cartes presentees sont des cartes de reconnaissance, donc imparfaites. Elles traduisent malgretout correctement l'essentiel des donnees geornorphologiques locales. Les principes appliques sont ceuxde la cartographie geomorphologique detaillee de la France (e.g. C.N.R.S., 1971), selon lesquels les cou-leurs ont une signification morphogenetique, et les signes une valeur figurative pour les formes et les for-mations.Sur un fond topographique en courbes de niveau ä I'echelle du 1:50,000, portant en bleu l'hydrographie(rivieres et glaciers), sont simultanerneut representees:En couleurs plates, les grandes unites structurales differenciees par leur lithologie. Les principaux ac-eidents tectoniques sont en noir.38Les formes structurales sont Figurces par des signes dans les mernes couleurs que la Iithologic.Les formes et formations marines sont en bleu soutenu. Sur la cöte de Brögger, on a pu distinguer lesformations anciennes, en bleu pale, des formes actuelles en bleu fonce.Les formes et formations glaciaires sont en violet fonce. Les formes et formations periglaciaires sonten rouge violace (magenta).Les formes et formations fluviatiles sont en vert: un vert pale pour les plus anciennes, un vert foricepour les plus recentes. Les formes et formations fluvio-glaciaires sont indiquees par une combinaisondu vert fluviatile avec le violet glaciaire.PERIGLACIAIRE COMPAREDans le cadre de ce colloque, nous nous en tiendrons uniquement aux formes et formations periglaciaireset a leur dynamique.Pour imposants qu'ils soient dans les deux cas, les glaciers actuels n'ont pas exactement le meme poidssur la geormophologie periglaciaire de la presqu'tle de Brögger et d'Axel Heiberg. Cette situation tient ala dif'Ierence des conditions d'englacement.A Brögger, l'inlandsis du Spitsberg est relativement lointain. La racine de la presqu'Ile est bien encadreepar deux enormes glaciers qui en sont issus (le Kongsbreen et l'Uversbreen); par contre il ne reste sur ladorsale qu'une serie de glaciers de vallees de type alpin, plus nombreux et plus longs sur le versant nordque sur le versant sud, et qui se terminent par des valiums morainiques sur la plate-forme littorale. Leurinfluence est toute locale, mais immediate.A Axel Heiberg, l'inlandsis est tout proehe et constitue une puissante reserve de froid jusqu'au coeur del'ete. Plusieurs grandes langues glaciaires s'en echappent (Thompson, White et Crusoe glaciers) quis'avancent dans des vallees profondes sans edifier de valiums terminaux remarquables, mise apart la mo-raine de poussee du Thompson. Mais il n'existe pratiquement pas de glaciers independants.Aucun de ces glaciers n'atteint actuellement la mer, et la plupart d'entre eux sont en recul recent par rap-port a leur avancce maximum, parfois de plusieurs centaines de met res et merne davantage (cf. les blocsmorainiques isoles sur Axel Heiberg). Le pourtour de la presquile de Brögger, ainsi que la zone deglaceed' Axel Heiberg se trouvent donc typiquement dans une situation «periglaciaire», alors que les parois 1'0-cheuses qui dominent les glaciers sont dans une situation «supraglaciaire». Mais nous ne retiendrons icique I'opposition entre les formes et les formations de versants, et celles qui se developpent sur les fondsde vallees ou sur les platesformes littorales.Sur [es versantsLa nature du substratum rocheux est evidernrnent fondamentale. Toutes les parois rocheuses denudecssont soumises a la gelifraction qui fournit un volume abondant de debr is plus ou moins grossiers. Enamont, la roche en place apparait encore largement, striee par des ravins d'eau de fonte des neiges ou pardes couloirs d'avalanches. En contrebas des corniches s'ctablixsent des talus d'eboulis de pure gravite(pentes de 30 a35 0). En aval des ravins et couloirs s'edifient des cönes de debris au profil beaucoup moinstendu , et sur lesquels la dynamique de gravite est assistee et completee par une dynamique de soli fluxion.En milieu calcaire, la gelifraction donne des pierrailIes qui couvrent des versant regles rectilignes, en pen-tes fortes (de 25 a 30°). Ces depöts sont forrnes de deux couches superposees: en surface, une groise com-posee de blocailles hererometriques de gros calibre (10 a 12 cm), permeables aux eaux de fonte; en pro-fondeur, une greze non litee, constituee de cailloutis hornometriques de plus petite dimension (2 a 3 cm)ernballes dans une matrice fine. Le caractere remarquable de ces depöts de versants calcaires est I'absencede litage, du ala conjonction de processus complexes: d'une part le ruissellement diffus de l'eau de fonte39des neiges sur la surface gelee, puis son infiltration a travers le milieu percolant des groises superficielles;d'autre part une lente reptation en masse des grezes sous-jacentes, imbibees par la fonte des glaces inter-stitielles. Ce type de versants, reduit a Axel Heiberg au voisinage des cretes, domine en presqu'ile deBrögger, surtout sur les faces sud et ouest.Lorsque la couverture detrique est epaisse et plus fine, comme c'est le cas par exemple sur substratumschisto-greseux ou volcanique, la gelifluxion l'emporte sur la gravite et sur le ruissellement. Le profil desversants est alors plus irregulier , bossele par des bourrelets, guirlandes ou loupes, et sillonne par des rigo-les ou ravins de ruissellement nival. Ce type de versants de gelifluxion, assez rare en presqu'Ile de Brög-ger, est pratiquement generalise ä Axel Heiberg.A la base des versants et sur les picmonts, le modele cryonival se manifeste encore par des formes mineu-res ou , cn tous cas, dispersees. La carte de Brögger en montre maints exemples: concavites et convexiteslimitant des replats de cryoplanation, quelquefois etages; escarpernents et dcpressions nivo-karstiquesdans les calcaires; moraines de neves (protalus remparts); etc, A Axel Heiberg ces formes sont plus rares,ou d'un autre style: question de lithologie sans doute (moins de calcaires et manteau plus epais et pluscontinu de debris morainiques), et question de climat (fusion plus rapide et plus cornplete de la neige, plusforte amplitude des oscillations gel-degel et plus grande profondeur en etc, jusqua 70 crn, du front dupermafrost). Nous n'y avons reneentre qu'un seul exemple de replat type replat goletz; mais par contreplusieurs cas d'encoches ou depressions cr yokarsriques, notamment en milieux gypseux. Lcs forrnes quidominent sont surtout des formes cornbinees de gelifluxion et de ruissellement donnant parf'ois des «solsstries», des niches cryonivales alimentant des cönes de boue ou des bourrelets de gelifluxion, et d'impor-tants champs de buttes gazonnees (hummocks) sur les glacis de base de versants.Sur fes formations fluvio-glaciaires et littoratesEn prcsqu'ile de Brögger, les plaines d'epandage fluvio-glaciaires ou proglaciaires edifiees par les torrentsissus des glaciers, ainsi que les plages soulevees isostatiques de la pointe nord-ouest, reunissent une collec-tion de figures geornetriques magnifiquement complete et variee. Au-dessus du permafrost, les forma-tions detritiques gelees et enneigees en hiver, gorgees d'eau ala fin du printemps du fait d'un mollisol peuepais, so nt I'objet d'une intense cryoturbation qui prend des forrnes diverses selon les lieux et la granulo-metrie du rnateriel: festons de cryoturbation sur les pentes; sols polygonaux sur les replats; cercles de pier-res dans les depressions les plus humides. Ces formes structurees sont toujours de dimcnsions modestes,75 cm a I rn; mais, comme dans la pointe de Kvadehuk, elles sont quelquefois si nornbreuses qu'elles oc-cupent la totalite de I'espace. Enfin les formations les plus f'ines contiennent encore souvent, dans le rnol-lisol de I'ete, des lentilles de glace discontinues. Dans les forrnations de plages ou de cordons littoraux ac-tuelles, bien alimcntees en eau, ces lentilles peuvent atteindre, par lente segregation, des dimensions ap-preciables, de 2 a 10 m de hauteur: elles ont ete cartographiees comme pingos.La situation est tres differente aAxel Heiberg. D'une part les surfaces planes so nt pratiquement rcduitesa un long couloir d'alluvions fluvio-glaciaires et fluviatiles en aval du front des glaciers White et Thomp-son; d'autre part le materiel detrique est dans l'ensemble plus fin qua Brögger: graviers, sables et limonsen majorite. Sur le littoral mal deglace en ete, il n'y a pas de pingos, et les polygones ou cercles de pierressont extrernement rares dans la zone parcourue. Il existe par contre de tres beaux polygones de toundra ägrandes mailles (15 a 20 m), aux bordures boursouflees, Iimites par cl'etroites fissures de coins de glace etsouvent bornes, aux intersections, par de petites buttes de 20 a50 cm, couvertes de vegetation. Une autreparticularite d' Axel Heiberg est le r öle joue par le vent soufflant la neige: de petites dunes niveo-eoliennes, sablo-limoneuses, ont ete reperees ä peu de distance de la mer.CONCLUSIONDans le meme monde polaire, rude, froid et austere, la presqu'ile de Brögger et le sud de l'ile d' Axel Hei-40berg offrent deux modelos assez diffcrents de forrnes et de dynamiques periglaciaires. D'un cöte Ull festi-val de formes cryonivales en pleine activite, rernarquables par Ieur vigueur et par Ieur variete. De l'autreun manteau generalise de formations de versants lenternent modif'ie par la gelifluxion er le ruisellement.Les deux cartes presentees soulignent bien ces dissernblances. L'originalite des structures et des modesd'englacement explique en partie ces contrastes; mais leur cause profonde reside finalernent dans I'oppo-sition dynarnique entre Ie clirnat oceanique du Spitsberg et le climat continental d' Axel Heiberg.RefercncesD c w 0 t f, Y. (1973): Axel Hciberg et Ellcsmete, dernieres tcrres arctiques canadicnnes. - Bull. Assoc. dc Geographes , Fran., 653-658Paris.J 0 J y , F. (1970): Carte geomorphologiquc dc rcconnaissance de 1apresqu'ile dc Bröggcr (Spitsbergj au 1:50,000. - Memoires ct docu-mcnts du C.N.R.S., Nouv. sertc 10: 115-123, Paris.J 0 I y , F. (1973): Cartc geomor phologiquc d'Axel Helberg. - BuH. Assoe. de Geographes. Fran., 659-661, Paris.Mo i g n, A. (1974): Strandflats immcrges et emetges du Spitsberg central el nord-occidcntal. - These, 692 pp., Brest, Lilie.Ce nt reN a t i o n a I d e l a Re ehe reh c Sei e n t i fi q LI e (CN.R.S.) (1971): Cartographie geomorphologique. ~ Tra-V~llX dc ~1 I~~cherche Cooperative sur Programmes 77, Memoires et documentx, Nouv. scrie 12,267 pp. ct 13 cartes geomorpholo-grques, I ans.41

Périglaciaire Comparé de Deux Territoires Arctiques: Cartes Géomorphologiques au 1:50.000 de la Presqu`ile de Brögger (Spitsberg) et du Sud de l`ile d`Axel Heiberg (Canada)

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