À L'INTERIEUR
La glace est un fluide qui s’écoule sous l’effet de son propre poids. Elle coule beaucoup plus lentement que l’eau liquide, car ses caractéristiques sont différentes. En particulier, la glace est un fluide plastique, c’est-à-dire qu’elle se déforme en s’écoulant. Les propriétés physiques et mécaniques de la glace changent avec la pression et la température, qui augmentent avec la profondeur. Par conséquent, la vitesse du glacier varie en intensité et en direction à l’intérieur de la calotte polaire.
À LA BASE
À la base, lorsque la glace est froide, elle adhère au socle rocheux et des forces de friction diminuent la vitesse. La température à la base comme à l’intérieur augmente avec le flux géothermique, qui est la chaleur apportée par la croûte terrestre. Lorsque la glace est à son point de fusion, 0°C, un film d’eau permet le glissement et augmente la vitesse. En Antarctique et au Groenland, les zones de plus fort glissement sont situées sur les côtes, dans des vallées ressemblant à des canyons ou à des fjords.
Ces fleuves de glace, appelés glaciers émissaires, ont des vitesses spectaculaires, supérieures à 10 km par an.
EN SURFACE
En surface, de la glace s’ajoute à la glace existante à cause des précipitations et du regel de l’eau : c’est l’accumulation. Au contraire, de la glace disparaît, à cause de la fonte ou du vent : c’est l’ablation. L’accumulation et l’ablation, et par conséquent l’altitude du glacier, dépendent des conditions météorologiques à la surface de la calotte. Lorsque la température de surface augmente à cause du réchauffement climatique, la glace fond et l’altitude diminue par ablation. Mais la température augmente lorsque l’altitude diminue, donc le glacier continue de fondre et de s’amincir. Le phénomène peut ainsi s'amplifier et la calotte disparaître rapidement. Cette instabilité des petites calottes est un exemple de rétroaction, où une cause produit un effet qui agit en retour sur cette cause.
AU NIVEAU DE LA MER
Les glaciers émissaires qui s’écoulent très rapidement perdent de grandes quantités de glace sous la forme d’icebergs et contribuent ainsi au changement du niveau des mers. Les plates-formes de glace flottante prolongent les calottes sur l’océan. Lorsque les eaux océaniques se réchauffent, ces plates-formes fondent par la base et modifient le niveau de l’océan.
Ce changement du niveau des mers influe à son tour sur la vitesse du glacier, en modifiant la ligne d’échouage, là où la calotte se met à flotter : on observe une rétroaction entre les différents processus physiques.