Une vallée glaciaire, vallée en auge ou vallée en U (forme de U, selon une coupe verticale transversale) est un type de vallée caractéristique des régions montagneuses qui ont été affectées par une glaciation régionale. Ce type de vallée résulte du travail d’écoulement en bloc des glaciers. En remplissant le fond de la vallée, ces derniers l’érodent par surcreusement. Les vallées glaciaires se définissent par leur profil transversal (parabolique), mais surtout par leur profil longitudinal fait d'une succession de paliers et de ressauts. Dans la plupart des cas, les vallées glaciaires correspondent à des héritages des glaciations pléistocènes où de puissants courants de glace (en anglais icestream) en provenance des hauts massifs ont utilisé ces axes préexistants pour se diriger vers les piémonts. Ils se sont souvent réunis dans de très grandes vallées longitudinales où se concentrait la glace comme les vallées de l’Isère, du haut Rhône, du haut Rhin, de l’Inn, de l’Enns, ou encore de la Drave. Cette puissance de transport et de réaménagement a permis l’élargissement, le creusement et le surcreusement de ces vallées et leur confère une certaine maturité par rapport à la jeunesse du massif.
Le profil en travers Le profil en travers des vallées glaciaires est discuté depuis le début du . De nombreuses erreurs d’interprétation ont pour origine la généralisation abusive de la forme du profil en travers en auge.
L’auge glaciaire La forme la plus caractéristique de vallée glaciaire est la vallée en « U », en auge, ou auge glaciaire, avec des flancs abrupts et un fond plat, notamment lorsqu’il s’agit du fond d’un ancien lac. Cependant, comme le souligne J. Tricart (1981), « l’auge glaciaire est en réalité un lit façonné par un écoulement de glace concentré ». De plus, la forme en auge n’apparaît pas comme une constante.
Ainsi, toute vallée glaciaire n’est pas en auge : la Maurienne et la Tarentaise présentent davantage un profil en « V » quand d’autres vallées présentent un profil dissymétrique, comme les gorges du Manival, en Oisans.
De plus, l'auge glaciaire peut être réduite à certaines sections d’une vallée. Le profil peut s’évaser ou, au contraire, se rétrécir dans des gorges étroites et pas seulement dans les verrous, comme les gorges du Guil (Queyras) ou les gorges de Servoz à l’aval de la vallée de Chamonix.
À l'inverse, une vallée en « U » n’est pas obligatoirement d’origine glaciaire. Des exemples existent dans le massif du Sinaï, en Égypte.
Les vallées glaciaires présentent de nombreux types de profils en travers tout le long de leur développement longitudinal ; les auges existent principalement à l’amont des grandes vallées glaciaires, même si l’aspect en auge est plus apparent que réel. De plus, certaines auges glaciaires qui apparaissent ainsi suivant un certain profil sur le terrain, ne le sont plus d’un autre site ou ne résistent pas lorsque l’on dessine ce profil sur le papier. Dans les auges glaciaires « parfaites », le fond plat est lié à l’accumulation d’alluvions finies ou postglaciaires de fond de valléeLes alluvions fini-glaciaires sont des dépôts morainiques abandonnés par les glaciers du Quaternaire., remblayant complètement le lit de l’ancien torrent sous-glaciaire qui peut être très profond.
Il existe des épaulements et des vallées suspendues. Les interprétations traditionnelles de ces formes dépendent des positions des auteurs.. Pour les antiglacialistes, l’existence de ces formes serait liée au maintien du profil des anciennes vallées « mûres » préglaciaires qui se seraient conservées. L’auge, quant à elle, résulterait du passage du glacier dans une vallée plus « jeune », emboîtée dans la précédente. Chaque replat correspondrait alors au fond d’une auge creusée par une glaciation antérieure. Pour les ultra-glacialistes, « L’auge glaciaire paraît correspondre souvent non pas à un courant fait à la mesure du glacier, mais à la partie profonde du courant glaciaire » (Blache, 1960). En effet, dans un glacier alpin, la couche superficielle, circulant au niveau des replats, s’écoule sans grands effets sur le bedrock, alors que les couches profondes, soumises à des pressions élevées, déterminent une forte érosion.
Remarques théoriques D’après les calculs théoriques, la forme en tuile romaine serait la forme idéale, correspondant à un compromis entre la section idéale pour permettre l’écoulement de la glace et la section élargie par érosion latérale. Selon Embleton & King (1975), le profil transversal d’une auge correspondrait à une parabole d’équation . D’après R. Vivian (1975), la base des versants sont les sites où l’érosion est maximale pour trois principales raisons : la présence de grandes quantités de débris en provenance des versants permet le jeu de l’abrasion, notamment en début et en fin de glaciation, lorsque les versants sont dénudés ; la faible épaisseur de glace favorise la pénétration d’ondes de gel à l’intérieur du glacier, permettant le débitage et la gélifraction. Le délogement et l’arrachement de débris sont donc très puissants ; dans ce secteur du glacier, existent également les torrents juxtaglaciaires ou sous-glaciaires. Ceux-ci creusent des chenaux et même des gorges, ce qui accentue l'intensité du glissement du glacier sur le bedrock.
Ces types de modelages élargissent par la base le talweg de la vallée glaciaire et creusent des sections d’auges. En fait, « le calibrage et l’allure du profil en travers de la vallée sont essentiellement dus aux formes d’accumulations glaciaires » (Vivian, 1975), c’est-à-dire que les plaquages de moraines latérales et de dépôts juxtaglaciaires acquièrent un profil concave lors du passage du glacier, tandis que les inégalités du bedrock sont masquées par les accumulations fluvio-glaciaires et/ou fluviolacustres.
Les épaulements
Classiquement, on définit les épaulements comme des replats latéraux continus et symétriques situés sur les flancs d’une vallée glaciaire.
Les vallées suspendues La plupart des vallées affluentes d’une vallée glaciaire débouchent au-dessus du fond de la vallée principale : on dit que ce sont des vallées suspendues. Le cours des rivières postglaciaires franchit ce gradin de confluence par une gorge dite « de raccordement » ou par une cascade (vallée de Lauterbrunnen, dans l’Oberland bernois), lorsque la lithologie est homogène. Il est même possible que la vallée qui apparaît aujourd’hui comme la vallée principale ait été une vallée secondaire durant les glaciations pléistocènes, à l’image de la Romanche et du Vénéon, de l’Arc et du Doron de Termignon ou de la Durance et de la Gyronde. Ces vallées suspendues sont nettement moins creusées que les vallées principales et possèdent souvent un profil « en V ». Il est également possible qu’une grande vallée s’achève sur un ensemble de vallées suspendues, comme la vallée de Chamonix en amont de Passy où le val Montjoie est suspendu. On remarquera, dans un premier temps, que les vallées suspendues sont liées à des glaciers moins puissants que le glacier principal. Cependant, il existe plusieurs cas de vallées suspendues : les vallées suspendues à englacement inexistant ou réduit : dans ce cas, le problème de la différence de creusement ne se pose pas. Le gradin de confluence est lié à l’absence de creusement en période glaciaire de la vallée suspendue. Dans certains cas, il y a pu avoir une diffluence du glacier principal dans la vallée secondaire. Ce fut notamment le cas du glacier de la Romanche dans la Matheysine ou du glacier de l'Isère dans le val de Lans ; les vallées suspendues dissymétriques : Dans le cas où il a existé des glaciers dans les deux vallées, il est possible de faire appel aux conditions structurales et à l’orientation des vallées. En matériel homogène, les glaciers les plus puissants sont en orientation nord et les vallées suspendues sont donc plus nombreuses ; c’est notamment le cas dans la vallée du Vénéon (Oisans). En matériel hétérogène, les conditions structurales prennent l’avantage sur l’orientation. Ainsi, dans la vallée de la Romanche, les glaciers situés en rive droite ont des vallées plus profondes, creusées dans les roches sédimentaires. Ils ont été plus nombreux qu’en rive gauche, creusée dans les roches cristallines (Montjuvent, 1978) ; les gradins de confluence : la dénivellation du gradin de confluence est, le plus souvent, dépendante de la surface de la vallée suspendue : plus cette surface est faible, plus la dénivellation du gradin de confluence est grande ; les gorges de raccordement : le raccord entre les deux cours d’eau affluents peut se faire par une gorge de raccordement. Cette gorge a été creusée à la fois par le cours d’eau sous-glaciaire et par le cours d’eau, héritier de la vallée glaciaire. Les roches particulièrement résistantes ne laissent pas de sillon de raccordement et la jonction se fait par une cascade. Les vallées suspendues ont longtemps été des sites favorables au développement d’usines hydroélectriques et de barrages de retenue.
Le problème des auges emboîtées Dans certaines vallées glaciaires, il existe plusieurs épaulements qui s’étagent jusqu’à la surface de la glace et qui apparaissent emboîtés. L’origine de ces formes est posée ainsi : s’agit-il d’une différence d’intensité et de durée des processus glaciaires avec une épaisseur de glace plus limitée sur les bords ou d’une différence d’ordre structural, les « épaulements » sont taillés dans des roches où la densité des fractures est moindre. Ainsi, les auges actuelles du glacier d’Argentière et de la Mer de Glace sont délimitées par des fractures. Cependant, même si la glace ne peut transmettre des pressions supérieures à (2 bars), on ne peut que s’interroger sur ce problème en considérant les remarques suivantes (Bozonnet, 1981) : les épaulements n’existent pas dans les bassins d’alimentation glaciaire et apparaissent progressivement vers l’aval ; il existe un emboîtement d’auges sur la rive gauche du glacier du Brouillard (val Vény) qui s’explique difficilement par des raisons structurales.
L’obturation glaciaire Le processus d’obturation glaciaire est lié à une diffluence modérée d’une langue glaciaire à l’intérieur d’une vallée non englacée. Les formes et formations associées à ce processus sont : un ou plusieurs arcs morainiques frontaux, à convexité tournée vers l’amont et non vers l’aval comme dans les vallées « normales » ; un remblaiement fluvio-glaciaire ou glacio-lacustre, lié au barrage constitué par le glacier. Il forme alors une banquette ou une plaine alluviale.
Dans la plupart des cas, cette vallée est drainée par un ravin parallèle au glacier qui entaille les matériaux juxtaglaciaires. Dans le cas d’une région karstique, elle peut évoluer en une dépression fermée de karst couvert, c’est-à-dire en pseudo-poljé dont les eaux se perdent dans les versants calcaires.
Le profil en long : les verrous et les ombilics glaciaires Le profil en long de la vallée glaciaire est plus caractéristique que le profil en travers : il montre des formes de surcreusement ou ombilics, c’est-à-dire des formes de creusement, correspondant topographiquement à des cuvettes lacustres, des petits bassins, voire des petites plaines alluviales, limitées à l’aval par une bosse, une contre-pente, un simple resserrement de la vallée ou verrou, contourné par les rivières principales. La première succession de modelés de ce genre est le cirque glaciaire, lieu de naissance du glacier.
Définition et environnement du verrou On appelle verrou une barre rocheuse accidentant le profil en long d’une vallée glaciaire et le plus souvent située à l’aval d’un ombilic.
Les verrous sous la glace : lors de l’englacement, le glacier franchit les verrous par un décollement de la glace à l’amont et à l’aval. La rupture de pente est franchie par une série de crevasses et de séracs. Les eaux sous-glaciaires s’étalent à l’amont, façonnant l’ombilic et creusent des gorges de verrou à leurs côtés.