Géologie physique

Le changement du niveau de la Mer est une caractéristique sur Terre depuis des milliards d’années, et il a des implications importantes pour les processus côtiers et les caractéristiques d’érosion et de dépôt. Il existe trois principaux mécanismes de changement du niveau de la mer, comme décrit ci-dessous.

Les changements eustatiques du niveau de la mer sont des changements globaux du niveau de la mer liés soit à des changements dans le volume de glace glaciaire sur terre, soit à des changements dans la forme du fond marin causés par des processus tectoniques des plaques. Par exemple, les changements dans le taux de propagation au milieu de l’océan modifieront la forme du fond marin près des crêtes, ce qui affectera le niveau de la mer.

Au cours des 20 000 dernières années, il y a eu environ 125 m d’élévation eustatique du niveau de la mer due à la fonte glaciaire. La majeure partie de ce phénomène a eu lieu il y a entre 15 000 et 7 500 ans lors de la phase majeure de fonte des calottes glaciaires nord-américaines et eurasiennes (Figure 17.25). Il y a environ 7 500 ans, le taux de fonte glaciaire et d’élévation du niveau de la mer a considérablement diminué, et depuis lors, le taux moyen a été de l’ordre de 0,7 mm / an. Le changement climatique anthropique a entraîné une accélération de l’élévation du niveau de la mer à partir de 1870 environ. Depuis lors, le taux moyen a été de 1,1 mm / an, mais il a progressivement augmenté. Depuis 1992, le taux moyen est de 3,2 mm/an.

Les changements isostatiques du niveau de la mer sont des changements locaux causés par l’affaissement ou le soulèvement de la croûte liée soit à des changements dans la quantité de glace sur les terres, soit à la croissance ou à l’érosion des montagnes.

Presque tout le Canada et certaines parties du nord des États-Unis étaient recouverts d’épaisses calottes glaciaires au plus fort de la dernière glaciation. Suite à la fonte de cette glace, il y a eu un rebond isostatique de la croûte continentale dans de nombreuses régions. Cela va de plusieurs centaines de mètres de rebond dans la partie centrale de la calotte glaciaire Laurentide (autour de la baie d’Hudson) à 100 à 200 m dans les parties périphériques des calottes glaciaires Laurentide et Cordillère — dans des endroits comme l’île de Vancouver et la côte continentale de la Colombie-Britannique. En d’autres termes, bien que le niveau mondial de la mer ait été d’environ 130 m plus bas lors de la dernière glaciation, les régions glaciaires étaient déprimées au moins autant dans la plupart des endroits, et plus que dans les endroits où la glace était la plus épaisse.

Il y a des preuves de rebond isostatique le long de la côte sud-ouest de l’île de Vancouver, où un certain nombre de cours d’eau pénètrent dans l’océan sous forme de cascades de 5 m de haut, comme le montre la figure 17.26.

Les changements tectoniques du niveau de la mer sont des changements locaux causés par des processus tectoniques. La subduction de la plaque Juan de Fuca sous la Colombie-Britannique crée un soulèvement tectonique (environ 1 mm / an) le long de la bordure ouest de l’île de Vancouver, bien qu’une grande partie de ce soulèvement soit susceptible d’être inversée lorsque le prochain tremblement de terre de grande zone de subduction frappera.

Les côtes dans les zones où il y a eu une élévation nette du niveau de la mer dans un passé géologiquement récent sont généralement caractérisées par des estuaires et des fjords. La baie Howe, au nord de Vancouver, est un exemple de fjord (figure 17.27). Cette vallée a été remplie de glace lors de la dernière glaciation, et il y a eu une nette élévation du niveau de la mer ici depuis cette époque. Les côtes dans les zones où il y a eu une baisse nette du niveau de la mer dans un passé géologiquement récent sont caractérisées par des plates-formes surélevées coupées par des vagues (ou des vallées de cours d’eau comme le montre la figure 17.26). Les lignes de plage surélevées sont un autre produit de la baisse relative du niveau de la mer, bien qu’elles soient difficiles à reconnaître dans les zones à végétation vigoureuse. Ils sont relativement communs dans le grand Nord canadien.

Exercice 17.4 Un rivage surélevé de l’Holocène

Les sédiments bleu-gris de la photo contiennent des fossiles marins du début de l’Holocène (il y a environ 12 500 ans). Expliquez le rôle que la fonte des glaces a pu jouer dans l’élévation de ce matériau à 60 m au-dessus du niveau de la mer. Ce changement est-il le résultat d’un changement relatif isostatique ou eustatique du niveau de la mer?

Sédiments marins de l’Holocène inférieur à 60 m d’altitude sur l’île Gabriola, en Colombie-Britannique