Formation des fjords et rôle de la glaciation
Parmi toutes les formes de relief façonnées par la glaciation, les fjords figurent parmi les plus spectaculaires et les plus reconnaissables. Ces bras de mer allongés, encaissés entre des parois verticales, sont le produit de millions d'années d'érosion glaciaire qui ont entaillé les marges continentales jusqu'à des profondeurs dépassant parfois 1 300 mètres. La Norvège, l'Islande, le Groenland, la Nouvelle-Zélande et les côtes de Patagonie comptent parmi les régions où cette architecture impressionnante est la mieux développée.
La formation d'un fjord dépasse la simple action d'un glacier de vallée. Elle implique une combinaison de roches résistantes, une topographie préexistante, un niveau de mer variable, et plusieurs cycles successifs de glaciation qui approfondissent progressivement le chenal. Explorer la carte des glaciers actuels permet de visualiser les têtes de fjords encore actives, là où la glace continue de calver dans des bras de mer comme ceux du Groenland ou de l'Alaska.
Les conditions géologiques nécessaires
Un fjord ne peut se former qu'en présence d'un soubassement rocheux suffisamment résistant pour conserver les parois abruptes creusées par la glace. Les roches sédimentaires tendres s'effritent trop rapidement ; ce sont les granites, gneiss, basaltes et autres roches cristallines ou volcaniques qui constituent la structure des grands fjords. En Norvège, les fjords du Sognefjord et du Geirangerfjord entaillent les massifs de gneiss précambriens du Bouclier baltique. En Nouvelle-Zélande, le Milford Sound est creusé dans des granitoïdes et des gneiss du massif de Fiordland, vieux de plusieurs centaines de millions d'années.
La structure géologique conditionne aussi la géométrie des fjords. Des zones de faiblesse — failles, contacts entre roches de résistances différentes — ont guidé la direction d'écoulement des glaciers et concentré l'érosion. Le Sognefjord, qui s'étend sur plus de 200 kilomètres à l'intérieur des terres norvégiennes, suit en grande partie des zones de fracture dans le socle cristallin.
L'approfondissement par l'érosion glaciaire
L'érosion glaciaire qui creuse les fjords opère par deux mécanismes principaux. L'abrasion est causée par les débris rocheux enchâssés dans la base de la glace, qui fonctionnent comme du papier de verre sur la surface rocheuse. La décharge hydraulique, ou plucking, se produit lorsque l'eau sous pression pénètre dans les fractures du soubassement, les élargit, et provoque l'arrachement de blocs entiers qui sont ensuite transportés par le glacier.
L'efficacité de l'érosion glaciaire est déterminée par la vitesse d'écoulement de la glace, son épaisseur, et la résistance de la roche. Les glaciers qui s'écoulent rapidement vers la mer — comme ceux qui alimentaient les fjords norvégiens pendant le maximum glaciaire — peuvent éroder plusieurs millimètres de roche par an, ce qui, sur des dizaines de milliers d'années, produit des dépressions de plusieurs centaines de mètres. Le fond du Sognefjord atteint 1 308 mètres sous la surface de l'eau, profondeur bien supérieure à celle des mers adjacentes.
Le profil longitudinal caractéristique
Le profil en long d'un fjord typique présente une particularité majeure : le fond est généralement plus profond à l'intérieur qu'à l'entrée. Cette configuration contre-intuitive s'explique par la dynamique glaciaire. Un glacier est plus épais, plus rapide et plus érosif là où il est confiné par des parois rocheuses hautes ; à son front, quand il commence à flotter dans la mer, son pouvoir d'érosion diminue brutalement. La zone de transition entre glacier posé sur le fond et glacier flottant correspond souvent à une crête sous-marine — le seuil — qui ferme le fjord à son extrémité maritime.
Ce seuil joue un rôle crucial dans l'écologie des fjords. Il limite les échanges entre les eaux profondes du fjord et la mer ouverte, créant parfois des conditions anoxiques dans les couches profondes. Les fjords norvégiens profonds comme le Hardangerfjord présentent de tels seuils qui piègent les eaux de fond pauvres en oxygène pendant les années sans brassage suffisant.
Les fjords les plus profonds du monde
Le Skelton Inlet en Antarctique, alimenté par le glacier Skelton, est considéré comme l'un des fjords les plus profonds du monde avec une profondeur estimée dépassant 1 900 mètres. Au Groenland, les fjords de la côte ouest — comme le Sermilik Fjord et le Scoresby Sund — atteignent des profondeurs supérieures à 900 mètres et constituent aujourd'hui les fronts de vêlage des grands glaciers émissaires de la calotte groenlandaise.
En Nouvelle-Zélande, le Doubtful Sound dans le Fiordland atteint 421 mètres et le Dusky Sound dépasse 500 mètres. Ces fjords de l'hémisphère sud, moins médiatisés que leurs homologues norvégiens, sont d'une complexité géologique et écologique remarquable. La couche d'eau douce de surface formée par les précipitations très abondantes de la côte ouest néo-zélandaise crée une stratification qui filtre la lumière et permet l'établissement d'organismes généralement cantonnés aux grandes profondeurs à des niveaux bien plus accessibles.
La transgression marine et l'évolution post-glaciaire
Les fjords tels que nous les connaissons aujourd'hui se sont formés dans leur configuration actuelle à partir du moment où la montée des eaux marines post-glaciaire a submergé les vallées creusées par les glaciers. Cette transgression s'est produite entre 12 000 et 6 000 ans avant notre ère pour l'essentiel, à mesure que les calottes glaciaires de l'hémisphère nord fondaient et libéraient des volumes d'eau colossaux. Le niveau de la mer a alors monté de plus de 120 mètres par rapport à son niveau du maximum glaciaire.
Dans le même temps, le rebond isostatique — le soulèvement de la croûte terrestre déchargée du poids de la glace — a relevé les côtes dans les régions anciennement très englacées comme la Scandinavie. Ce soulèvement s'est produit à un rythme différent de la montée marine, créant des situations locales complexes. Certaines côtes norvégiennes s'élèvent encore aujourd'hui de quelques millimètres par an.
Les fjords actifs : Groenland et Alaska
Si les fjords norvégiens ou néo-zélandais sont désormais dépourvus de glaciers à leur tête, de nombreux fjords du Groenland et de l'Alaska accueillent encore des glaciers actifs qui vêlent directement dans la mer. Ces fjords actifs sont des laboratoires naturels pour étudier les processus qui ont créé les grandes formations fossilisées.
Dans le fjord de Jakobshavn au Groenland, le glacier Sermeq Kujalleq — connu en anglais sous le nom de Jakobshavn Isbrae — produit certains des icebergs les plus massifs de l'hémisphère nord. L'érosion sous-marine par contact entre l'eau salée relativement chaude et la glace flottante est un mécanisme désormais reconnu comme aussi important que la dynamique interne de la glace pour expliquer le recul accéléré des glaciers marins.
Présence humaine et valeur paysagère
Les fjords ne sont pas seulement des objets d'étude géologique ; ils constituent des cadres de vie et des espaces touristiques d'une valeur considérable. Les collectivités humaines se sont établies sur leurs rives depuis la préhistoire, tirant parti des eaux abritées pour la navigation, de la pêche, et des pentes pour l'élevage et l'agriculture. En Norvège, le Geirangerfjord et le Nærøyfjord sont inscrits au patrimoine mondial de l'UNESCO ; au Chili, le fjord Bernardo en Patagonie est inclus dans le parc national Bernardo O'Higgins. Ces sites conjuguent une géologie remarquable et une biodiversité qui leur vaut une protection internationale.