Latitude  45° 11' 16'' N
Longitude 5° 43' 37'' E
Altitude 204 m

Allure générale des glaciers du Würm au-dessus de Grenoble, à leurs altitudes maximales.
Vallée du Grésivaudan, vue direction SUD.
 

      La mer de nuages, dont la partie supérieure atteignait 1 200 m d'altitude le jour de la prise de vue, montre l'allure générale de la dernière glaciation du Quaternaire. (Würm [de 70 000 ans BP"Before Present, AVANT LE PRÉSENT, c'est-à-dire avant le 1er janvier 1950 (noté BP dans la nomenclature de datation internationale)." à 20 000 ans BP pour la partie alpine et aux alentours du 45^ème parallèle].

      Altitude maximale de la partie supérieure du glacier : 1 220 m dans la vallée du Grésivaudan et à la verticale de Grenoble).

(Photographie à remplacer)

ALTITUDES MAXIMALES DES GLACIERS DANS LA VALLÉE DU GRÉSIVAUDAN
(ET À LA VERTICALE DE GRENOBLE)
 

Glaciation du Mindel (de -650 000 à -350 000 ans environ) : 1 740 m

Glaciation du Riss (de -300 000 [ou -374 000] à -130 000 ans environ) : 1 310 m

Glaciation du Würm (de 70 000 ans BP à 20 000 ans BP pour la partie alpine et aux alentours du 45^ème parallèle) : 1 220 m

d'après Claude BAUDEVIN (6) (7) (8)

        Au cours de l’Ère Cénozoïque"Du grec « kainós », récent, et « zôikós », « d’animal », le Cénozoïque (entre -66 Ma et actuel) est étymologiquement l’Ère des « animaux récents », par opposition à l'Ère Paléozoïque, « Ère des animaux ancien » (entre -541 à -252 Ma). Le Cénozoïque comprend les anciennes Éres Tertiaire et Quaternaire.", les glaciations ne sont pas l’apanage de la période Quaternaire"Depuis 2009, le Quaternaire (entre -2,59 Ma et maintenant) n’est plus une Ère : il est devenu une période du Cénozoïque. Cette période se caractérise par des glaciations et l'extension du genre Homo en Eurasie." : la limite Éocène"Du grec « eos », aube, et « kainos », nouveau, « aurore des temps nouveau » qui est une référence aux nouvelles espèces de mammifères apparaissant durant cette époque, l’Éocène (entre -56,0 et -34 Ma) est la deuxième époque du Cénozoïque."-Oligocène"Du grec « oligos », peu et « kainos », nouveau, « pas grand-chose de neuf » en référence à la rareté d’apparition de nouveaux groupes de mammifères durant cette époque, l’Oligocène (entre -34 et -23 Ma) est la troisième époque du Cénozoïque.", vers -35 Ma (millions d'années), voit la formation d’un inlandsis"Du danois « indlandsis » et du suédois « inlandsis » signifiant littéralement « glace à l'intérieur des terres », un inlandsis est un immense glacier continental des régions polaires qui peut atteindre plusieurs milliers de mètres d'épaisseur. Il se prolonge dans la mer en formant des barrières de glace qui, en se fracturant, forment les icebergs." antarctique et le Pliocène"Du grec « pleion », « plus, nombreux » et « kainos », « nouveau », le Pliocène (entre -5,33 et -2,58 Ma) est une période du Cénozoïque caractérisée par la présence de nombreux fossiles d'espèces récentes." (-5 à -2,5 Ma) connaît l'englacement de l’hémisphère NORD (1).
Au Pléistocène"Du grec « pleistos », très nombreux et « kainos » récent, qui invoquent un nombre encore plus grand de fossiles, le Pléistocène est la première époque géologique de la Période Quaternaire. Elle s'étend de 2,58 millions d'années à 11 700 ans et est marqué par les cycles glaciaires." (-2,58 Ma à -11 700 ans) alternent dans les Alpes six cycles de glaciation qui portent le nom du Danube (Donau) et de certains de ses affluents :
 Biber (vers -2,5 Ma),
 Donau (-2,1 à -1,8 Ma environ dans les Alpes) (Stades Isotopiques de l'Oxygène : de 26 à 28),
 Günz (-1,2 à -0,7 Ma environ dans les Alpes) (Stades Isotopiques de l'Oxygène : de 14 à 18),
 Mindel (-650 000 à -350 000 ans environ) (Stades Isotopiques de l'Oxygène : 12),
 Riss (-300 000 [ou -374 000] à -130 000 ans environ), (Stades Isotopiques de l'Oxygène : de 6 à 10)
 Würm"Pour la partie alpine et aux alentours du 45^ème parallèle, la dernière glaciation (Würm) débute voici 70 000 ans et s’achève il y a 20 000 ans." (-115 000 à -12 000 ans [70 000 ans BP à 20 000 ans BP pour la partie alpine et aux alentours du 45^ème parallèle]) (Stades Isotopiques de l'Oxygène : de 2 à 5d).
Les dates qui suivent, s’entendent AVANT LE PRÉSENT, c'est-à-dire avant le 1^er janvier 1950 (Before Present, noté BP dans la nomenclature de datation internationale).

        La dernière glaciation (Würm"Pour la partie alpine et aux alentours du 45^ème parallèle, la dernière glaciation (Würm) débute voici 70 000 ans et s’achève il y a 20 000 ans."), qui a duré environ 100 000 ans, commence vers 115 000 ans BP. Pourtant, au début, le climat reste clément avec notamment un épisode chaud vers 80 000 ans BP. La période véritablement froide débute vers 75 000 ans BP. La glaciation se développe surtout dans l’hémisphère NORD car au SUD la formation de la calotte est limitée par la taille du continent Antarctique. Le maximum Würmien"Pour la partie alpine et aux alentours du 45^ème parallèle, la dernière glaciation (Würm) débute voici 70 000 ans et s’achève il y a 20 000 ans." s'étend d'environ 31 000 à environ 16 000 ans BP avec un pic de froid à 21 000 ans BP, où le niveau des océans est environ 120 m plus bas que celui de nos jours, et le volume total de glace 2,5 fois plus important (75 106 km³ contre 30 106 km³ actuellement). En Europe, ce maximum glaciaire correspond à la culture lithique du Gravettien"Le Gravettien est connu pour ses statuettes aux formes féminines particulièrement exagérées, surnommées « Vénus ».
Cette culture doit son nom aux gisements de la Gravette, sur la commune de Bayac, en Dordogne, où de grandes lames rectilignes à bord abattu "Pointes de la Gravette", furent découvertes." (d'environ 31 000 ans à environ 22 000 ans BP), connue pour ses statuettes aux formes féminines particulièrement exagérées, surnommées « Vénus », et celle du Solutréen"Le Solutréen se déroule lors du dernier maximum glaciaire. Le Nord de la France est sans doute abandonné par l'homme. Il est caractérisé par une taille du silex particulièrement sophistiquée (production de feuilles de laurier) et un art pariétal original que l'on trouve dans la grotte Cosquer dont l'entrée était à l'air libre durant cette période de régression marine. L'aiguille à chas et le propulseur sont attestés à cette époque. Pointes : "feuilles de laurier" (pointes à faces planes), pointes à crans, "feuilles de saules". Harpon, parures associées à des restes humains (coquilles marines, dents percées, perles en ivoire…).
Cette culture doit son nom au site préhistorique "Roche de Solutré", près de Mâcon (Saône-et-Loire)." (d'environ 22 000 ans à environ 17 000 ans BP), caractérisée par une taille du silex particulièrement sophistiquée (production de feuilles de laurier) et un art pariétal original que l'on trouve dans la grotte Cosquer, à proximité de Marseille. La glaciation s’achève vers 12 000 ans BP. "11 700 ans BP" marque la fin du Pléistocène"Du grec « pleistos », très nombreux et « kainos » récent, qui invoquent un nombre encore plus grand de fossiles, le Pléistocène est la première époque géologique de la Période Quaternaire. Elle s'étend de 2,58 millions d'années à 11 700 ans et est marqué par les cycles glaciaires." et le début de l'Holocène. La fonte est alors très rapide et s’accompagne d’une montée du niveau marin de 140 m en 3 000 à 4 000 ans. (2)

        En ce qui concerne les Alpes, et notamment aux alentours du 45^ème parallèle, le Würm"Pour la partie alpine et aux alentours du 45^ème parallèle, la dernière glaciation (Würm) débute voici 70 000 ans et s’achève il y a 20 000 ans." s'étend de 70 000 ans BP à 20 000 ans BP.

        Ainsi la vallée alpine du Grésivaudan, entre CHAMBÉRY et MONTMÉLIAN, qui s’est probablement formée par érosion fluviatile, a été fortement aménagée par le passage des glaciers de la Période Quaternaire"Depuis 2009, le Quaternaire (entre -2,59 Ma et maintenant) n’est plus une Ère : il est devenu une période du Cénozoïque. Cette période se caractérise par des glaciations et l'extension du genre Homo en Eurasie.". À la verticale de Grenoble (212 m), le glacier mindelien (antérieur à -350 000 ans) a atteint l'altitude maximale de 1 740 m (7) (8), le glacier rissien, 1 310 m (6), et le glacier würmien, 1 220 m (6). La langue du glacier würmien a produit un surcreusement"Le creusement érosif dû à la glace laisse une cavité plus profonde que s’il avait été causé par de l’eau liquide : c'est la raison pour laquelle on parle de surcreusement." qui est allé jusqu'à des profondeurs de 500 à 600 m sous le niveau du colmatage alluvial actuel. (Le creusement érosif dû à la glace laisse une cavité plus profonde [on parle de surcreusement] que s’il avait été causé par de l’eau liquide). L’épaisseur de ce glacier était donc d’environ 1,5 km ! (3) (4) (5)
        De nos jours, la mer de nuages, qui se forme souvent l’hiver par temps froid anticyclonique, montre approximativement l’allure générale de ces glaciers du Quaternaire.

        Il y a environ 10 000 ans BP, les dernières langues glaciaires ont fondu et un lac s’est formé. Ce lac du Grésivaudan s'étendait de Moirans jusqu'aux portes d'Albertville (Savoie). Il est maintenant complètement comblé par des alluvions fluvio-lacustres, souvent limoneuses"Du latin limus « boue », le limon est une formation sédimentaire dont les grains sont de taille intermédiaire entre les argiles et les sables, c'est-à-dire entre 2 et 63 micromètres.". (3) (4) (5)

Allure générale des glaciers du Mindel, à leurs altitudes maximales, au-dessus de la vallée du Grésivaudan. Vue direction NORD-EST sur le Mont Blanc (4908m), depuis la Dent de Crolles (2062m).

La mer de nuages, dont la partie supérieure atteignait 1 750 m d'altitude le jour de la prise de vue, montre l'allure générale de la glaciation du Mindel (de -650 000 à -350 000 ans environ). (Altitude maximale de la partie supérieure du glacier : 1 740 m dans la vallée du Grésivaudan et à la verticale de Grenoble).

(Photographie à remplacer)

         Le Quaternaire"Depuis 2009, le Quaternaire (entre -2,59 Ma et maintenant) n’est plus une Ère : il est devenu une période du Cénozoïque. Cette période se caractérise par des glaciations et l'extension du genre Homo en Eurasie." se caractérise par de fortes fluctuations climatiques, responsables d'une succession de phases glaciaires et interglaciaires. Les traces laissées par ces glaciations, notamment dans les Alpes, telles que les moraines ou les dépôts fluvio-glaciaires, ont servi dès le début du XXᵉ siècle de base à l’établissement d’une chronologie de cette Période. Néanmoins, ce cadre chronologique comporte plusieurs limites, liées au caractère ponctuel et discontinu des phénomènes glaciaires. En effet, les différences de latitude et de topographie impliquent que les glaciations des Alpes, de l’Europe du Nord-Ouest et de l’Amérique du Nord ne se sont pas produites simultanément, rendant les corrélations entre ces régions complexes et parfois incertaines.

      À partir des années 1950, les scientifiques ont entrepris de reconstituer une histoire climatique globale à long terme. Cette avancée a été rendue possible grâce aux carottages effectués dans les sédiments océaniques ainsi que dans les calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique. Le rapport entre les isotopes"Du grec isos, « égal » et topos « lieu », l'isotope désigne un atome « à la même place » dans la classification périodique des éléments. Les isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre d'électrons,(et donc de protons, pour rester neutre), mais un nombre différent de neutrons." ¹⁶O et ¹⁸O de l'oxygène contenus dans ces archives (notamment dans les Foraminifères"Du latin « foramen », trou, et « ferre », porter, les Foraminifères sont des Protistes dont la coque calcaire porte des "trous", d’où leur nom. Ces pores émettent des pseudopodes qui permettent au microorganisme de nager et de se nourrir." fossiles des sédiments marins), reflète la composition isotopique de l’eau de mer, elle-même étroitement liée à la température moyenne de l’atmosphère terrestre. Ces analyses ont permis de reconstituer l’évolution de la température moyenne globale sur les cinq derniers millions d’années. En confrontant ces données à d’autres méthodes de datation, les chercheurs ont établi une chronologie isotopique aujourd’hui universellement admise.

      L’étude de la courbe isotopique de l’oxygène a mis en évidence une alternance de phases climatiques froides et tempérées, numérotées de manière décroissante à partir de l’intervalle tempéré actuel, désigné comme le stade 1. Ces périodes sont appelées Stades Isotopiques de l’Oxygène (SIO). Les stades pairs correspondent aux phases froides (2, 4, 6, etc.), tandis que les stades impairs désignent les phases tempérées (3, 5, 7, etc.). Ils peuvent être associés aux phases glaciaires et interglaciaires des anciennes chronologies régionales, mais aussi à des épisodes climatiques de transition, appelés interstades.

Figure 1 Stades Isotopiques de l'Oxygène (SIO) sur le dernier million d'années, d'après Lisiecki & Raymo (2005)

- Les périodes "plus chaudes", associés à de fortes teneurs en 18O, sont indiquées en jaune. - Les périodes "plus froides", associées à de faibles teneurs en 18O, sont indiquées en bleu. - Les différents stades isotopiques sont numérotés de 1 à 27. Les chiffres pairs correspondent aux périodes plus froides et les chiffres impairs aux périodes plus chaudes.

La courbe ci-dessus a été obtenue à partir des enregistrements de δ¹⁸O benthiques (au fond des océans) provenant de 57 sites répartis à travers le monde. Ces sites sont bien répartis en latitude, longitude et profondeur dans l'Atlantique et le Pacifique, et comprennent deux sites dans l'océan Indien. La plupart des mesures de δ¹⁸O de ces enregistrements proviennent de deux espèces de Foraminifères : Uvigerina peregrina et Cibicidoides wuellerstorfi. (10)

 

Explication simplifiée

      L'oxygène possède trois isotopes"Du grec isos, « égal » et topos « lieu », l'isotope désigne un atome « à la même place » dans la classification périodique des éléments. Les isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre d'électrons, et donc de protons, pour rester neutre, mais un nombre différent de neutrons." stables :
- ¹⁶O : ultra-majoritaire dans la nature (99,8 %), son noyau est constitué de 8 protons et de 8 neutrons.
- ¹⁷O : à l'état de traces, son noyau est constitué de 8 protons et de 9 neutrons. Nous n'en tenons pas compte dans ce propos.
- ¹⁸O : représentant 1 atome sur 500, son noyau est constitué de 8 protons et de 10 neutrons.

      La molécule d'eau (H₂O) est formée de 2 atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène. (Voir ici)

      Comme avec 2 neutrons de plus, l'isotope ¹⁸O est plus lourd que l'isotope ¹⁶O, la molécule d'eau contenant ¹⁸O, est plus lourde que celle contenant ¹⁶O. L'évaporation de H₂¹⁸O nécessite donc plus d’énergie que pour une molécule contenant ¹⁶O. Il s'ensuit que H₂¹⁶O s'évapore plus facilement que H₂¹⁸O. Et a contrario, H₂¹⁸O condense plus facilement que H₂¹⁶O. De ce fait, l'eau des précipitations, qu'on retrouve dans la glace de calotte, est proportionnellement plus riche en H₂¹⁶O et plus pauvre en H₂¹⁸O que l'eau des océans qui, elle, toujours en proportion, est plus pauvre en H₂¹⁶O et plus riche en H₂¹⁸O.

      Lors d'un refroidissement global (glaciation), le phénomène s'accentue : la glace des calottes est de plus en plus riche en ¹⁶O (et de plus en plus pauvre en ¹⁸O) et l'eau des océans est de plus en plus pauvre en ¹⁶O (et plus en plus riche en ¹⁸O).

      A contrario, lors d'un réchauffement global, l'eau de fonte des glaciers va enrichir les océans en ¹⁶O.

      Le carottage de calotte informe ainsi sur les teneurs en ¹⁶O et en ¹⁸O de la glace au cours du temps.

      Par ailleurs, le groupement carbonate (CO₃^2-) est formée d'1 atome de carbone et de 3 atomes d'oxygène. Ce groupement est en perpétuel équilibre avec l'eau (H₂O + CO₂ ↔ H₂CO₃) : c'est ainsi l'eau qui impose aux carbonates dissous sa composition isotopique en oxygène (¹⁶O ou ¹⁸O).

      Dans les océans, les Foraminifères"Du latin « foramen », trou, et « ferre », porter, les Foraminifères sont des Protistes dont la coque calcaire porte des "trous", d’où leur nom. Ces pores émettent des pseudopodes qui permettent au microorganisme de nager et de se nourrir.", microorganismes marins unicellulaires comportant une coquille constituée de calcaire"Du latin «calcarius», calcaire, chaux, les calcaires sont des roches sédimentaires, tout comme les grès ou les gypses, facilement solubles dans l'eau, composées majoritairement de carbonate de calcium CaCO₃.", ont une durée de vie très courte, de quelques jours à quelques semaines. Ils peuvent donc enregistrer des variations rapides de ¹⁶O et ¹⁸O dans leur exoquelette carbonaté (test"Du latin « testa », coquille, le test désigne l’enveloppe minérale protectrice, rigide et externe, formée de calcaire ou de silice, que possèdent certains organismes du plancton et certains Invertébrés." calcaire). (Fig.1)

      Le carottage du fond des océans, où se trouvent les tests de Foraminifères de différentes époques, informe sur les teneurs en ¹⁶O et en ¹⁸O des carbonates, reflétant ainsi celles de l'eau de mers au cours du temps. (Fig.1)
 

  N°1 Gerald H. HAUG et Ralf TIEDEMANN (1998)
Effect of the formation of the Isthmus of Panama on Atlantic Ocean thermohaline circulation
Nature, vol. 393,‎ 1998, p. 673-676

  N°2 RENARD M, LAGABRIELLE Y, MARTIN E, RAFÉLIS M (2018)
Éléments de Géologie
16^ème édition du Pomerol
Éditions Dunod
pages 702, 757, 1016