Types de moraines et leur formation
Les moraines sont les témoignages les plus directs et les plus visibles du passage des glaciers sur un paysage. Qu'elles se manifestent comme des crêtes allongées sur les flancs d'une vallée glaciaire, comme des arcs de collines qui barrent une vallée, ou comme des bandes sombres à la surface d'un glacier actuel, elles enregistrent avec fidélité les positions et les mouvements de la glace. La géomorphologie des moraines est une discipline bien établie qui utilise ces dépôts comme archives de l'histoire glaciaire avec une précision que peu d'autres indicateurs géologiques peuvent égaler.
La terminologie des moraines est précise et fonctionnelle : chaque type correspond à une position spécifique par rapport au glacier qui l'a formé, et les mécanismes de dépôt varient en conséquence. Explorer les zones glaciaires sur la carte permet de repérer des destinations où les systèmes morainiques sont bien développés et accessibles.
Les moraines terminales : marqueurs des positions d'arrêt
Une moraine terminale se forme à l'avant (le front) d'un glacier lorsque celui-ci est stable — ni avancé ni reculé — pendant une période suffisamment longue pour que les sédiments s'accumulent en quantité significative. La glace transporte des débris depuis l'amont et les dépose à son front dans une crête transversale. Plus la période de stabilité est longue, plus la moraine terminale est volumineuse.
Les moraines terminales marquent donc des moments de pause ou d'équilibre dans l'histoire d'un glacier. En remontant une vallée glaciaire depuis son aval, on rencontre successivement des moraines de plus en plus récentes, correspondant aux différentes positions que le front a occupées lors de son recul. Ces séquences de moraines sont des instruments précieux de datation relative : en datant absolument quelques moraines clés par des méthodes radiométriques ou cosmogéniques, on peut établir la chronologie complète du recul.
La grande moraine terminale du glacier du Rhône en Suisse, bien visible dans la région d'Eisten, date de la fin du Petit Âge Glaciaire au XIXe siècle. Les moraines terminales des Alpes bavaroises marquent les limites maximales de l'extension du dernier maximum glaciaire, il y a environ 20 000 ans. En Patagonie, les moraines terminales de l'arc de Cochrane-O'Higgins témoignent des oscillations des champs de glace au cours de l'Holocène.
Les moraines latérales : crêtes sur les flancs des vallées
Les moraines latérales se forment sur les bords d'un glacier de vallée, là où les débris tombant des parois rocheuses surplombantes s'accumulent sur les bords de la glace. Ces matériaux s'entassent progressivement sur les marges du glacier et, lorsque la glace fond, se retrouvent déposés en crêtes allongées parallèles à l'axe de la vallée.
Les moraines latérales peuvent atteindre des hauteurs spectaculaires — plusieurs dizaines de mètres — lorsqu'un glacier a occupé une vallée pendant une longue période. Elles constituent souvent des replats utilisables pour les sentiers de randonnée, comme la crête de moraine latérale qui longe le glacier d'Argentière dans le massif du Mont-Blanc. La hauteur de ces crêtes par rapport au fond actuel de la vallée témoigne de l'épaisseur de glace qui occupait la vallée pendant la formation de la moraine.
La stabilité des moraines latérales est un enjeu pratique important. Composées de matériaux non triés et souvent peu consolidés, elles sont sujettes à des effondrements lorsque la glace qui les soutenait latéralement disparaît ou se réduit. Le recul des glaciers alpins expose progressivement les flancs des moraines latérales à l'érosion, et des instabilités peuvent conduire à des glissements de terrain.
Les moraines médianes : cicatrices de confluence
Lorsque deux glaciers de vallée confluent, leurs moraines latérales respectives — l'une provenant du flanc droit du glacier de gauche, l'autre du flanc gauche du glacier de droite — se retrouvent face à face au milieu du glacier composite. Ces deux moraines fusionnent en une bande centrale de débris qui s'étend sur toute la longueur du glacier en aval de la confluence : c'est la moraine médiane.
Sur les glaciers actifs, les moraines médianes sont visibles comme des rubans sombres qui sillonnent la surface de la glace. Plus un glacier a de tributaires, plus il porte de moraines médianes. Le glacier du Gorner dans le Valais suisse, qui reçoit plusieurs affluents importants, présente plusieurs moraines médianes bien développées. Le glacier Baltoro au Pakistan, qui draine un grand nombre de cirques dans le Karakoram, porte une surface fortement marquée par un réseau de moraines médianes qui lui donne un aspect strié caractéristique.
La moraine de fond : le substratum glaciaire
La moraine de fond, ou till lodgement, est le dépôt de matériaux sédimentaires que le glacier laisse directement sous lui en avançant ou en reculant. Contrairement aux moraines latérales ou terminales qui sont relativement grossières et peu triées, la moraine de fond est une matrice d'argile, de silt et de sable dans laquelle sont incorporés des galets et des blocs de toutes tailles, sans organisation.
Ce till est compact et souvent imperméable, ce qui lui confère des propriétés hydrologiques particulières. Dans les plaines d'Europe du Nord, les dépôts de moraine de fond couvrent des millions de kilomètres carrés et constituent la base de la plupart des sols agricoles. Leur épaisseur peut varier de quelques dizaines de centimètres à plusieurs dizaines de mètres selon l'épaisseur et la durée de couverture glaciaire.
Les kames morainiques et les moraines de poussée
Les kames sont des buttes de sédiments fluvioglaciaires — sables et graviers fluviatiles — déposées dans des dépressions ou des poches à la marge d'un glacier stagnant. Ils n'ont pas la régularité des moraines latérales ou terminales et forment des reliefs chaotiques appelés topographie de kame. Les terrasses de kame, qui se développent dans les zones latérales entre le glacier et les versants de la vallée, constituent des surfaces relativement planes qui peuvent être confondues avec des moraines latérales par l'observation superficielle.
Les moraines de poussée (push moraines) se forment lorsqu'un glacier qui avance pousse mécaniquement les sédiments devant lui, créant des crêtes compressées et disloquées. On les observe souvent sur des glaciers récemment réavancés ou sur des glaciers de plaine qui se déplacent sur un substrat meuble.
Lire les moraines dans le paysage actuel
Dans les Alpes françaises, dans les Pyrénées, dans les Carpates et dans les massifs d'Europe du Nord, les moraines sont omniprésentes dans le paysage. Identifier une moraine terminale au fond d'une vallée, reconnaître les crêtes de moraines latérales sur les flancs d'une vallée en auge, ou distinguer les collines drumlins d'une plaine morainique sont des compétences accessibles à tout observateur attentif. Ces formes sont la mémoire lithologique des glaciers disparus, et les apprendre à lire, c'est restituer une histoire géologique qui dépasse largement les périodes couvertes par les documents écrits.