Volume 41, numéro 2, 1987 La calotte glaciaire laurentidienne The Laurentide Ice Sheet Sous la direction de Robert J. Fulton et John T. Andrews

EN :

The Laurentide Ice Sheet is a glacier complex that covered large parts of eastern, central and northern North America during the last glaciation. The Ice Sheet depressed the crust by at least 300 m and it held enough water to lower sea level 40-50 m. The Laurentide Ice Sheet was first viewed as a complex of essentially independent glaciers; later it was considered a single sheet centred on Hudson Bay; and recently the Laurentide Ice Sheet has been shown to have been made up of at least 3 major coalescent ice masses. In addition to lowering sea level and depressing the land surface, it changed atmospheric circulation, caused southward movement of biozones, eroded the weathered mantle, and deposited extensive areas of freshly eroded materials. Understanding the history and dynamics of the Ice Sheet is important in prospecting for more deposits, predicting effects of acid rain, understanding the nature and distribution of soils, locating granular aggregate, predicting sea level change, modelling climatic change and predicting major changes in flow patterns of modern ice sheets.

EN :

Au cours de la dernière glaciation, l'inlandsis laurentidien a recouvert de vastes étendues de l'est, du centre et du nord de l'Amérique du Nord. L'inlandsis a causé un affaissement d'au moins 300 m de l'écorce terrestre et a emmagasiné une telle quantité d'eau que le niveau marin s'est abaissé de 40-50 m. On a d'abord considéré l'inlandsis comme un complexe de glaciers fondamentalement indépendants; plus tard, on a cru qu'il s'agissait d'une seule nappe glaciaire centrée sur la baie d'Hudson; on a récemment démontré qu'il était formé d'au moins trois grandes masses coalescentes. L'inlandsis a également été la cause de modifications de la circulation atmosphérique et de la migration des biozones vers le sud; il a érodé les roches déjà altérées et recouvert de vastes étendues de dépôts fraîchement érodés. L'explication de l'évolution et de la dynamique de l'inlandsis a des répercussions sur la prospection des gîtes minéraux, la prévision des effets des pluies acides, la compréhension de la nature et de la distribution des sols, la localisation de matériaux pour la construction, la prévision des variations du niveau de la mer, la modélisation des changements climatiques et la prévision de changements majeurs dans le régime d'écoulement des glaciers modernes.

EN :

The record of the Laurentide Ice Sheet is not well preserved in terrestrial deposits. Sediment sequences are incomplete and few record events older than the last ice retreat. Furthermore, in the absence of absolute dating methods for deposits older than the limit of radiocarbon dating, units are generally assigned a chronostratigraphic position by "counting from the top". As a result age estimates of many units can differ significantly between authors.

FR :

Les dépôts abandonnés par la calotte laurentidienne relatent bien imparfaitement son évolution. Les séquences sédimentaires sont incomplètes et peu d'entre elles sont antérieures au retrait des derniers glaciers. De plus, en l'absence de méthodes de datation absolue des dépôts au-delà des limites du radiocarbone, la position chronostratigraphique d'un sédiment est généralement déterminée en comptant les unités de haut en bas. Conséquemment, les estimations de l'âge des unités varient de façon importante d'un auteur à l'autre.

EN :

This review of the most recent studies (up to June 1986) dealing with the Sangamonian in some key areas clearly indicates that, as yet, there is no definitive answer to the question : "When did the ice which eventually became the Laurentide Ice Sheet begin to accumulate?" In most areas the stratigraphic record simply identifies a probable interglacial period; the record yields no information on when ice growth may have started following that warm climatic interval. However the deltaic glacial lake sediments of the Scarborough Formation in the Toronto area and the Bécancour Till in the Trois-Rivières area are thought to possibly date from the Sangamonian (marine isotope sub-stages 5d-b). The Adam Till in the James Bay Lowland may be correlative. In Atlantic Canada, mostly in Cape Breton Island, plant fossils suggest a mid-Sangamonian climate roughly comparable to that which prevailed 11-12 ka ago. On Baffin Island a marine transgression of mid-Sangamonian age is thought to result from important ice accumulation in the area. These stratigraphic interpretations suggest significant glacier expansion in several areas of the North American continent during part of the Sangamonian Stage. Whether or not any of this ice survived a warmer climate period near the end of the Sangamonian to become part of the Laurentide Ice Sheet is a matter of speculation.

FR :

La présente revue des travaux sur le Sangamonien (jusqu'à juin 1986) effectués dans des régions clés démontre qu'il n'y a pas encore de réponse satisfaisante à la question suivante: « À quel moment la glace, qui allait devenir la calotte glaciaire laurentidienne, a-t-elle commencer à s'accumuler? » Dans la plupart des régions, la séquence stratigraphique ne fait que signaler l'existence probable d'une période interglaciaire, sans toutefois permettre de déterminer le moment où la glace a commencé à s'accumuler après l'intervalle climatique chaud. Il existe toutefois quelques indices. Les sédiments d'un delta glaciolacustres de la Formation de Scarborough, dans la région de Toronto, et le Till de Bécancour, dans la région de Trois-Rivières, datent probablement du Sangamonien (sous-phases isotopiques marines 5d-b). Le Till d'Adam, dans les basses terres de la baie James, leur est probablement corrélatif. Dans les régions atlantiques du Canada, en particulier à l'île du Cap-Breton, des restes de plantes indiquent que le climat au cours du Sangamonien moyen aurait été très semblable à celui de la période de 11 000 à 12 000 ans BP. À l'île de Baffin, une transgression marine qui a eu lieu au Sangamonien moyen aurait pu être le résultat d'une importante accumulation de glace dans la région. Ces diverses interprétations régionales témoignent d'une importante croissance des glaciers dans plusieurs régions du continent nord-américain au cours du Sangamonien. On ne peut toutefois pas préciser si ces accumulations de glace ont survécu à la période plus chaude qui a prévalu à la fin du Sangamonien pour ensuite s'intégrer à la calotte glaciaire laurentidienne.

DE :

Dieser Überblick über die neuesten Studien (bis Juni 1986) zur sangamonischen Zeit in einigen Schlüsselgebieten zeigt deutlich, dap es bis heute keine endgültige Antwort auf die Frage gibt: "Wann begann sich das Eis anzuhäufen, das schlieBlich zur laurentischen Eisdecke wurde?" In den meisten Gebieten zeugen die stratigraphischen Spuren von einem wahrscheinlichen interglazialen Zeitabschnitt; die Spuren geben keine Auskunft darüber, wann der Eiswuchs nach diesem warmen klimatischen Zwischenspiel begonnen haben mag. Die Sedimente der deltaförmigen EisSeen der ScarboroughFormation in der Gegend von Toronto und die Bécancour-Grundmoräne in der Gegend von Trois-Rivières stammen vermutlich beide aus der sangamonischen Phase (Meeres-lsotopische Unterstadien 5d-b). Die AdamGrundmoräne im James-Bay-Tiefland hängt damit möglicherweise zusammen. In OstKanada, vor allem auf der Cap-Breton-Insel, legen Pflanzen-Fossilien nahe, daB dort ein Klima der mittleren sangamonischen Phase herrschte, das dem von vor 11 bis 12 ka ungefähr glich. Auf der Baffinlnsel halt man die UferBewegung in der sangamonischen Zeit fur die Auswirkung groBer Eisanhäufung in der Gegend. Diëse Deutungen der Stratigraphie legen eine umfangreiche GletscherAusdehnung in mehreren Gegenden des nordamerikanischen Kontinents während eines Teils der sangamonischen Zeit nahe. Ob Teile dieses Eises eine wärmere Phase gegen Ende der sangamonischen Zeit überdauerten, um ein Teil der laurentischen Eisdecke zu werden, Oder ob dies nient der Fall war, bleibt often.

EN :

The identification, particularly at the periphery of the ice sheet, of glacigenic sediments thought to postdate nonglacial sediments or paleosols regarded as having been laid down sometime during the Sangamonian Interglaciation (stage 5) and thought to predate nonglacial sediments or soils reckoned to be of Middle Wisconsinan age (stage 3), has led numerous authors to propose that the Laurentide Ice Sheet initially grew during the Sangamonian and/or the Early Wisconsinan (stage 4). The evidence for the beginning of the Wisconsinan ice sheet in various areas of Canada and the northern United States is briefly reviewed. The general absence of sound geochronometric frameworks for potential Sangamonian or Early Wisconsinan glacial deposits has led to a situation where in most areas it can be argued, depending on one's interpretation, that ice completely inundated or was completely absent at that time. On the premise (perhaps false) that Laurentide Ice was in fact extensive during the Early Wisconsinan, a map showing maximum possible ice extent, as put forward by some authors is presented and the glacigenic units possibly recording the ice advance are shown in a correlation chart. This post Sangamonian sensu stricto (substage 5e) -pre Middle Wisconsinan limit of ice extent is generally more extensive than the Late Wisconsinan (stage 2) limit. The geometry of the ice sheet margin and scanty available information on direction of ice movements indicate that this assumed Early Wisconsinan ice likely developed in a very similar manner to that of the Late Wisconsinan ice complex. A hypothetical growth model of the Laurentide Ice Sheet, following the last interglaciation is also proposed.

FR :

L'identification, surtout en périphérie de l'inlandsis, de dépôts glaciaires que l'on croit postérieurs à la mise en place de sédiments non glaciaires ou de paléosols datant de l'interglaciaire sangamonien (phase 5) et antérieurs aux sédiments non glaciaires ou des sols mis en place au Wisconsinien moyen (phase 3) a amené de nombreux chercheurs à supposer que la calotte laurentidienne s'est d'abord développée au Sangamonien ou au Wisconsinien inférieur (phase 4). On passe en revue les différentes preuves associées au début de la formation de la calotte glaciaire wisconsinienne recueillies au Canada et au nord des États-Unis. En l'absence quasi généralisée de données géochronométriques sûres pour déterminer l'âge des dépôts glaciaires datant probablement du Sangamonien ou du Wisconsinien inférieur, on peut aussi bien supposer, pour une période donnée, que les glaces ont entièrement envahi une région ou en étaient tout à fait absentes. En tenant pour acquis (?) que la calotte laurentidienne était en fait très étendue au Wisconsinien inférieur, on présente une carte montrant son étendue maximale et un tableau de corrélation entre les unités glaciaires. Les glaciers postérieurs au Sangamonien sensu stricto (sous-phase 5e) et antérieurs au Wisconsinien moyen sont généralement plus étendues qu'au Wisconsinien supérieur (phase 2). La géométrie de la marge glaciaire et les quelques données sur la direction de l'écoulement montrent que les inlandsis du Wisconsinien inférieur et du Wisconsinien supérieur se sont développés de façon similaire. On présente enfin un modèle hypothétique de croissance de la calotte laurentidienne après le dernier interglaciaire.

DE :

Zahlreiche Autoren sind zu der Annahme gekommen, dap die laurentische Eisdecke während des Sangamoniums und/ oder des frühen glazialen Wisconsin (Phase 4) zu wachsen anting. Dièse Annahme stützt sich auf die Identifizierung glacialer Sedimente, die man fur alter als nichtglaziale Sedimente oder Paleobôden halt, die ihrerseits irgendwann während der Intergtazialzeit des Sangamoniums (Phase 5) abgelagert worden sind und vermutlich nichtglazialen Sedimenten oder Böden, die der mittleren glazialen WisconsinZeit (Phase 3) zugeordnet werden, vorausgehen. Die Belege fur den Beginn der WisconsinEisdecke in verschiedenen Gebieten Kanadas und der nôrdlichen Vereinigten Staaten wird kurz zusammengefapt. Das volkommene Fehlen eines gesicherten geochronometrischen Gerüsts fur mögliche glaziale Ablagerungen im Sangamonium oder frühen glazialen Wisconsin führte dazu, dap in den meisten Gebieten je nach Interpretationsweise das Eis in jener Zeit entweder vollständig überflutete oder gar nicht vorhanden war. Ausgehend von der (vielleicht falschen) Prämisse, dap sich das laurentische Eis tatsächlich während des frühen glazialen Wisconsin ausdehnte, wird eine Karte mit der möglichen maximalen Eisausdehnung gezeigt, entsprechend der Annahme einiger Autoren; und in einer dazu in Verbindung stehenden Übersicht werden die glazialen Einheiten gezeigt, die den vermutlichen Eisvorstop dokumentieren. Diëse Grenze der Eisausdehnung im Postsangamonium sensu stricto (Unterphase 5e) vor dem mittleren glazialen Wisconsin ist im Allgemeinen ausgedehnter als die Grenze im späten glazialen Wisconsin (Phase 2). Die Géomëtrie des Eisdeckenrands und ungenügende zugängliche Informationen über die Richtung der Eisbewegungen zeigen, dap dieses vermutlich aus dem frühen glazialen Wisconsin stammende Eis möglicherweise sich ähnlich entwickelte wie die Eisdecke des späten glazialen Wisconsin. Auperdem wird ein hypothetisches Wachstumsmodell der laurentischen Eisdecke nach der letzten Interglazialzeit vorgestellt.

EN :

Evidence for Middle Wisconsinan ice limits and climates comes from sites scattered around the periphery of the Laurentide Ice domain and from the Hudson Bay Lowlands. Interpretations are based on dated wood, peat, shell and sediment; biological climate indicators (chiefly cool-climate indicators); and stratigraphie sequences of both glacial and nonglacial units. The best evidence comes from the prairie provinces and the Great Lakes areas, both of which indicate substantial ice retreat from earlier southern glacial limits, and cool, boreal-tundra climates. The western arctic may have experienced an early warm period but both the western arctic — northwestern plains and eastern maritime areas may later have become ice accumulation areas. Three maps portray various possible ice limits. The first shows substantial ice cover in the arctic, but reduced ice cover in the prairies and Great Lakes, and expanded maritime ice caps (rather than Laurentide Ice) in the southeast and on Baffin Island. This ice mass distribution may reflect Middle Wisconsinan shifts in air masses and ocean currents. Ice volumes generated by this model are in accord with the marine oxygen isotope record and perceived global sea level changes. A modification to this model, which resolves some of the controversy in the Hudson Bay Lowlands, shows a calving bay penetrating into the heart of the ice sheet, induced by dynamic instability of the marine-based ice mass in Hudson Bay during relatively high glacial isostatic and eustatic seas. A third reconstruction portrays extensive climatically induced déglaciation and retains Laurentide ice only in parts of the northwest and Labrador-Ungava, with local ice in the Appalachian-Atlantic region. This model is based on alternative genetic interpretations of lithologic units and reassessment of age assignments.

FR :

Les indices sur les limites glaciaires et les climats du Wisconsinien moyen proviennent d'endroits situés en bordure de la calotte glaciaire laurentidienne et des basses terres de la baie d'Hudson. Les interprétations se fondent sur la datation du bois, de la tourbe, des coquilles et des sédiments, sur les indicateurs biologiques de climat et sur les séquences stratigraphiques des unités glaciaires et non glaciaires. Les meilleurs indices proviennent des Prairies et des Grands Lacs; ils révèlent un recul marqué de la glace à partir des limites méridionales antérieures et des climats frais de type boréal ou de toundra. L'ouest de l'Arctique a peut-être initialement connu une période chaude, mais cette région, les plaines du nord-ouest et les Maritimes seraient par la suite devenues des zones d'accumulation de glace. Trois cartes montrent les diverses limites glaciaires proposées. Dans la première, la couverture glaciaire est très étendue dans l'Arctique et moins étendue dans les Prairies et les Grands Lacs; on y voit de grandes calottes glaciaires maritimes dans le sud-est et dans l'île de Baffin. Cette répartition de la glace pourrait résulter du déplacement des masses d'air et des courants océaniques au cours du Wisconsinien moyen. Un autre modèle, légèrement différent, résout certains problèmes associés aux basses terres de la baie d'Hudson; la baie de vêlage, qui s'avance jusqu'au centre de l'inlandsis, est le produit de l'instabilité dynamique de la masse glaciaire marine dans la baie d'Hudson. Un troisième modèle fait voir une déglaciation étendue provoquée par des changements climatiques; la glace laurentidienne persiste uniquement à certains endroits dans le nord-ouest, dans la région du Labrador et de l'Ungava et dans la zone appalachienne atlantique.

DE :

Anhaltspunkte fur Eisgrenzen und Klima im mittleren glazialen Wisconsin ergeben sich aus Plätzen, die um die Peripherie des von der laurentischen Eisdecke bedeckten Gebiets verstreut sind, sowie aus dem Tiefland der Hudson Bay. Die lnterpretationen grunden sich auf datiertes HoIz, Torf, Muscheln und Sedimente, biologische Klimalndikatoren und die stratigraphischen Abfolgen sowohl glazialer als auch nichtglazialer Einheiten. Die besten Zeugnisse stammen aus den PrärieProvinzen und dem Gebiet der Gro(3en Seen. Aus beiden Regionen zeigt sich ein bedeutender EisRückgang von den früheren sud-lichen Eisgrenzen und kühles nördliches Tundra-Klima. In der westlichen Arktik mag wohl eine frühe warme Période aufgetreten sein, aber sowohl die westarktischen Ebenen als auch die ôstlichen Meeres-Gebiete sind wohl später Gebiete starker Vereisung geworden. Drei Karten illustrieren verschiedene mögliche Eisdecken. Die erste zeigt eine beträchtliche Eisdecke in der Arktis, jedoch in den Prärien und dem Groften Seen-Gebiet eine geringere Eisdecke und im Südosten und auf der Baffin-lnsel ausgedehnte Meeres-Eiskappen. Diëse Verteilung der Eismasse mag die Folge von Verschiebungen von Luftbewegungen und ozeanischen Strömungen sein. Eine Abweichung von diesem Modell, welche einige der Kontroversen im Hudson-Bay Tiefland klärt, zeigt eine Kalbungs-Bucht, welche in den Kern der Eisdecke vordringt. Diëse Bucht wurde durch die dynamische Instabilität der marinen Eismasse in der Hudson-Bay während relativ hoher glazialisostatischer und eustatischer Gezeiten hervorgerufen. Ein drittes Modell beschreibt ausgedehnte klimatisch bedingte Enteisung und zeigt laurentisches Eis nur in Teilen des Nordwestens und von Labrador-Ungava mit örtlich begrenztem Eis im Gebiet der Atlantik-Appalachen.

EN :

Eleven paleogeographic maps and a summary ice retreat map outline the history of advance, retreat, and readvances of the Laurentide Ice Sheet along with associated changes in proglacial drainage and relative sea level oscillations for Late Wisconsinan and Holocene times. The text outlines pertinent chronological control and discusses the paleoglaciology of the ice sheet, with attention to location and migration of ice divides, their attendant domes and saddles, and to ice streams, ice shelves, and mechanisms of déglaciation. At 18 ka the ice sheet consisted of 3 sectors with an interlocked system of ice divides joined at intersector saddles. A throughgoing superdivide is recognized and named the Trans Laurentide Ice Divide. The ice sheet retreated slowly from 18 to 13 ka, mainly along the west and south margins, but still held a near maximum configuration at 13 ka. A regional change in flow pattern over the Prairies just before 14 ka is thought to represent a large reduction in ice volume, but not in extent, and likely was triggered by a switch from nondeforming to deforming bed conditions. Retreat between 13 and 8 ka was vastly more rapid in the west than in the east, which resulted in eastward migration of the divide system of Keewatin Ice but relatively static divides of Labrador and Foxe Ice. By 10 ka the Trans Laurentide Ice Divide had been fragmented as Hudson Ice became increasingly autonomous. By 8 ka Hudson Ice had disappeared, little ice was left in Keewatin, but Foxe Ice still held its near maximum configuration and Labrador Ice was still larger than Foxe Ice. Repeated surging along aquatic margins and calving back of margins thinned by surging probably was the most important mechanism of deglaciation of Keewatin and Hudson Ice. The core of Foxe Ice disintegrated at 7 ka but retreat and readvance of Foxe Ice remnants continued throughout the Holocene.

FR :

Onze cartes paléogéographiques et une carte sommaire du retrait glaciaire retracent l'évolution de la calotte glaciaire ainsi que les changements relatifs au drainage proglaciaire et aux fluctuations du niveau de la mer pendant le Wisconsinien supérieur et l'Holocène. Le texte fait ressortir les données chronologiques appropriés et étudie la paléoglaciologie de l'inlandsis, en mettant l'accent sur la localisation et le déplacement de la ligne de partage des glaces, des dômes et des cols satellites, ainsi que des langues glaciaires, des plates-formes de glace flottante et des mécanismes de la déglaciation. À 18 ka, l'inlandsis est composé de trois secteurs avec un système emboîté de lignes de partage des glaces. Une grande ligne de partage, « la ligne de partage des glaces translaurentidiennes », traverse le système. L'inlandsis se retire lentement de 18 à 13 ka, surtout le long les marges ouest et sud, mais à 13 ka sa configuration reste à peu près inchangée. On croit qu'une modification du régime de l'écoulement glaciaire survenue dans la Prairie un peu avant 14 ka est à l'origine d'une réduction sensible du volume de glace, mais pas de l'étendue. Entre 13 et 8 ka, le retrait glaciaire, beaucoup plus rapide à l'ouest qu'à l'est, se manifeste par le déplacement vers l'est du système de partage des glaces au Keewatin et par la relative stabilité de la ligne de partage entre les glaciers du Labrador et de Foxe. À 10 ka, la ligne de partage translaurentidienne est morcelée et le glacier d'Hudson gagne son autonomie. Vers 8 ka, le glacier d'Hudson est disparu, il ne reste à peu près plus de glace au Keewatin, mais le glacier de Foxe conserve sa configuration et le glacier du Labrador est encore plus étendu que le glacier de Foxe. Les crues glaciaires répétées le long des marges marines et le vêlage des marges ont probablement constitué les processus de déglaciation les plus importants au Keewatin et en Hudsonie. Le coeur du glacier de Foxe est dissous à 7 ka, mais retraits et récurrences des vestiges du glacier de Foxe se poursuivent tout au long de l'Holocène.

DE :

EIf paleogeographische Karten und eine zusammenfassende Karte des Eisrückzugs skizzieren die Geschichte des Vorsto00DFes, Rückzugs und Rückvorsto00DFes der laurentischen Eisdecke zusammen mit den damit verbundenen Veränderungen in der proglazialen Entwässerung und den Schwankungen des relativen Meeresspiegels für die Zeit des späteren glazialen Wisconsin und des Holozän. Der Text gibt einen Überblick über einschlägige chronologische Kontrolle und behandelt die paleoglaziale Geschichte der Eisdecke, insbesondere in Bezug auf Vorkommen und Verschiebung der Eistrennlinien, der sie begleitenden Dome und Sättel und der Eisströme, Eisbänke und der Enteisungs-Mechanismen. Um 18 ka bestand die Eisdecke aus drei Sektoren mit einem ineinandergreifenden System von Eistrennlinien, die an den Kreuzungssätteln verbunden sind. Eine durchgehende gro00DFe Trennlinie ist deutlich sichtbar und wird die translaurentische Eistrennlinie genannt. Die Eisdecke zog sich zwischen 18 und 13 ka langsam zurück, vorwiegend entlang der West- und Südränder, hatte aber immer noch die fast maximale Ausdehnung um 13 ka. Zwischen 13 und 8 ka war der Rückzug im Westen deutlich schneller als im Osten, was zu einer Ostwärts-Bewegung der Trennlinien des Keewatin-Eises führte, jedoch zu reltiv statischen Trennlinien des Labrador- und Fox-Eises. Um 10 ka hatte sich die translaurentische Eistrennlinie zerstückelt während das Hudson-Eis zunehmend selbständig wurde. Um 8 ka war das Hudson-Eis verschwunden, nur wenig Eis war im Keewatin übriggeblieben während das Fox-Eis immer noch seine fast maximale Ausdehnung hatte und das Labrador-Eis immer noch ausgedehnter war als das Fox-Eis. Wiederholtes Anschwellen entlang der Küsten und Rück-kalben der ausgedünnten Eisränder war wohl der wichtigste Enteisungsvorgang des Keewatin- und Hudson-Eises. Der Kern des Fox-Eises zersetzte sich um 7 ka, aber Rückzug und Vorsto00DF der Fox-Eisreste setzte sich durch das Holozän fort.

EN :

Palynological and isotopic analysis in a few deep-sea cores from the Labrador Sea reveals strong environmental changes related to the Late Pleistocene glacial fluctuations over eastern Canada. On the whole, the Labrador Sea was characterized by strong exchanges between North Atlantic water masses, Arctic outflows, and meltwater discharges from Laurentide, Greenland and lnuitian ice sheets. The penetration of temperate Atlantic waters persisted throughout most of the Late Pleistocene, with a brief interruption during the Late Wisconsinan. During this glacial substage, a slight but continuous meltwater runoff from the Laurentide ice margins grounded on the northern Labrador Shelf is indicated by relatively low ¹⁸O values and low-salinity (< 30‰) dinocyst assemblages. The calving of the ice margin, the melwater outflow and the subsequent dilution of surface waters offshore Labrador probably contributed to the dispersal of floating ice and, consequently, to a southward displacement of the polar front restraining the penetration of North Atlantic waters into the Labrador Sea. The advection of southern air masses along the Laurentide ice margins, shown by pollen assemblages, was favourable to abundant precipitation and therefore, high ice accumulation rates, especially over northern Labrador during the Late Wisconsinan. The déglaciation is marked by a brief, but significant, melting event of northern Laurentide ice shortly after 17 ka. The main glacial retreat occurred after ca. 11 ka. It allowed restoration of WSW-ENE atmospheric trajectories, increased phytoplanktonic productivity, and penetration of North Atlantic water masses into the Labrador Sea.

FR :

L'analyse palynologique et isotopique de forages de la mer du Labrador révèle des changements des paléo-milieux du Pleistocene supérieur, en relation étroite avec les glaciations de l'est du Canada. De façon générale, la mer du Labrador a connu des échanges importants entre les masses d'eaux nord-atlantiques, celles des bassins septentrionaux de l'est du Canada et celles d'apports d'eaux de fonte des grandes calottes de l'hémisphère nord (laurentidienne, groenlandaise et inuitienne). La mer du Labrador fut influencée par la pénétration des masses d'eaux tempérées de l'Atlantique Nord au cours de la majeure partie du Pleistocene supérieur, à l'exception du Wisconsinien supérieur. Pendant cet épisode, des apports discrets mais continus d'eaux de fonte le long des marges glaciaires immergées dans le secteur ouest de la mer du Labrador sont indiqués par de faibles teneurs en ¹⁸O et par les assemblages de dinokystes associés à de faibles salinités (< 30‰). Le vêlage le long des marges glaciaires, l'évacuation des eaux de fonte et la dilution subséquente des masses d'eaux superficielles ont sans doute favorisé une dispersion méridionale des glaces flottantes pendant le Wisconsinien supérieur, provoquant ainsi une descente latitudinale du front polaire et limitant la pénétration de la dérive nord-atlantique dans la mer du Labrador. Par ailleurs, l'advection de masses d'air d'origine méridionale le long des marges de l'inlandsis, révélée par les influx polliniques, a certainement contribué à d'abondantes précipitations induisant un bilan positif des glaces laurentidiennes, en particulier au nord du Labrador. Le déclin de l'inlandsis laurentidien est marqué par un premier épisode de fonte, bref mais considérable, peu après 17 ka. La déglaciation principale, postérieure à 11 ka, fut suivie du rétablissement de trajectoires atmosphériques WSW-ENE, d'une augmentation notable de la productivité phytoplanctonique et d'une influence accrue de la dérive nord-atlantique dans la mer du Labrador.

DE :

Aus der palynologischen und isotopischen Analyse einiger Tiefseebohrungen im Meer von Labrador ergeben sich starke Umweltveränderungen in enger Beziehung zu den glacialen Schwankungen in Ostkanada im spaten Pleistozän. Im Ganzen gesehen gab es im Meer von Labrador einen bedeutenden Austausch zwischen den Wassermassen des Nordatlantik, arktischem Abfliefien und dem Schmelzwasser von den Eisdecken. Über fast das ganze spate Pleistozän mit kurzer Unterbrechung im spaten glacialen Wisconsin dauerte das Eindringen wärmeren Wassers aus dem Atlantik an. Relativ niedrige ¹⁸0-Werte und der geringe Salzgehalt (< 30‰) der Dinokyst-Ansammlungen weisen darauf hin, da|3 während dieser glazialen Zwischenphase ein geringer aber fortlaufender Schmelzwasserabflufi von den laurentischen Eisrändern, die auf dem Nördlichen Labrador-Schelf festsitzen, stattfand. Das Kalben des Eisrands, das Schmelzwasserabfliepen und die anschlieBiende Verdunnung des Oberflächenwassers vor der Kiiste Labradors trug vermutlich zu der Auflockerung des schwimmenden Eises bei und fuhrte als Folge davon zu einer Verschiebung der Polarfront und schränkte so das Vordringen des Nordatlantikwassers in das Meer von Labrador ein. Das Entlangstreichen südlicher Luftmassen an den laurentischen Eisrändern, was durch Pollen-Ansammlungen erkennbar ist, begünstigte starke Niederschiäge und dadurch grope Eiszuwachsraten, besonders uber dem nördlichen Labrador während des spaten glazialen Wisconsin. Die Enteisung ist durch eine kurze aber bedeutende Schmelzphase des nördlichen laurentischen Eises kurz nach 17 ka gekennzeichnet. Der Haupteisriickzug geschah nach ungefähr 11 ka. Er fuhrte zu der Wiederherstellung der WSW-ONO Luftströmungen, vergrofierte die phytoplanktonische Produktivität und das Vordringen nordatlantischer Wassermassen in das Meer von Labrador.

EN :

Results of three dimensional numerical modelling of the North American ice sheets in response to the Earth's orbital radiation variations are reviewed in relation to the conditions for formation and retreat of the ice sheets. The last interglacial develops as a clear result of the preceding high summer radiation levels and is not very dependent on the climatic paramaterisation. The magnitude and timing of the last glacial maximum provides a means of fine tuning the climatic parameterisation. In between these two periods the extent of ice sheet advances and retreat is strongly sensitive to the magnitude of the ice sheet albedo feedback parameter. The time changes of the radiation, climate, ice sheet cover and bedrock depression are out of phase and as a result equilibrium is not attained. The distribution of land surface elevation plays a key role in the pattern of seeding of the ice sheet growth and the subsequent advances, coalescence and retreat. The dispersal pattern of bedrock in till can be expected to reflect the growth and advance phases of the ice sheet development rather than the maximum configuration. Finally, the cycles of ice ages over the last 500,000 years from the modelling follows the occurrence of extreme summer radiation levels over a wide latitude band of 40-80°N due to coincidence of obliquity and perihelion features superimposed on the hysteresis effects of the ice cover.

FR :

Les résultats obtenus à partir de la modélisation numérique tri-dimensionnelle des calottes glaciaires de l'Amérique du Nord selon les variations de l'insolation des latitudes sont examinés en fonction des conditions à l'origine de la formation et du retrait des inlandsis. L'existence du dernier interglaciaire est nettement le résultat des hauts niveaux antérieurs d'insolation estivale et très peu celui des paramètres climatiques. L'ampleur et la durée du dernier maximum glaciaire permettent de préciser les paramètres climatiques en cause. Entre ces deux périodes, l'importance de la progression des glaciers et de leur retrait subséquent est grandement influencée par l'albédo de la calotte glaciaire. Les changements temporels de l'insolation, du climat, de la couverture de glace et de l'enfoncement du substratum sont décalés les uns par rapport aux autres, résultant en un déséquilibre. La répartition des altitudes de la surface terrestre joue un rôle clé dans le processus de formation de la calotte glaciaire, ainsi que des récurrences, de la coalescence et du retrait subséquents. On peut s'attendre à ce que le mode de dispersion des dépôts glaciaire expriment davantage les phases de croissance et de récurrence de la calotte glaciaire que sa configuration maximale. En dernier lieu selon le modèle, les cycles de glaciation au cours des 500 000 dernières années suivent l'apparition de niveaux extrêmes d'insolation le long d'une large bande de 40° à 80° de latitude, en raison de l'obliquité de l'écliptique et des caractéristiques du périhélie surimposés à l'effet d'hystéréris causé par la couverture de glace.

DE :

Die Ergebnisse eines dreidimensionalen numerischen Modells der nordamerikanischen Eisdecken entsprechend den Variationen der Sonneneinstrahlung in verschiedenen Breiten werden in Bezug auf die Bedingungen fur die Bildung und den Riickzug der Eisdecken untersucht. Die letzte Interglazialzeit ist eine klare Folge der vorhergehenden hohen sommerlichen Sonneneinstrahlungen und ist nicht sehr abhângig von den klimatischen Parametern. Der Umfang und die Dauer des letzten glazialen Maximums erlauben die klimatischen Parameter genau zu bestimmen. Zwischen diesen beiden Perioden war der Umfang des Vorrückens und Rückzugs der Eisdecke stark beeinflupt vom Umfang der Albedo-Parameter der Eisdecke. Die zeitlichen Wechsel der Sonneneinstrahlung, des Klimas, der Eisdecke und der Senkung des Landes sind nicht phasengleich, und so wird kein Gleichgewicht erreicht. Die Verteilung der Erdoberflächenerhebungen nimmt eine Schlüsselrolle ein in dër Verteilung des Wachsens der Eisdecke und den darauf folgenden Rückphasen, dem Zusammenwachsen und dem Rückzug. Es ist anzunehmen, dap die Art der Verteilung des Landes in der Grundmoräne eher das Anwachsen und die VorstoBphasen der Eisdecke spiegelt als ihre maximale Gestalt. Zuletzt entsprechen dem Modell nach die Zyklen der Vereisung während der letzten 500,000 Jahre dem Vorkommen extremer sommerlicher Sonneneinstrahlung entlang eines breiten Gùrtels von 40-80^o nördlicher Breite, infolge der Übereinstimmung von Neigungswinkel und Charakteristika der Sonnennähe, überlagert durch die Hysteresis-Wirkungen der Eisdecke.

EN :

A climate model, consisting of an atmospheric general circulation model coupled with a simple model of the oceanic mixed layer, is used to investigate the effects of the continental ice distribution of the last glacial maximum (LGM) on North American climate. This model has previously been used to simulate the LGM climate, producing temperature changes reasonably in agreement with paleoclimatic data. The LGM distribution of continental ice according to the maximum reconstruction of HUGHES et al. (1981) is used as input to the model. In response to the incorporation of the expanded continental ice of the LGM, the model produces major changes in the climate of North America. The ice sheet exerts an orographic effect on the tropospheric flow, resulting in a splitting of the midlatitude westerlies in all seasons but summer. Winter temperatures are greatly reduced over a wide region south of the Laurentide ice sheet, although summer cooling is less extensive. An area of reduced soil moisture develops in the interior of North America just south of the ice margin. At the same time, precipitation increases in a belt extending from the extreme southeastern portion of the ice sheet eastward into the North Atlantic. Some of these findings are similar to paleoclimatic inferences based on geological evidence.

FR :

Un modèle climatique, composé d'un modèle de circulation atmosphérique général associé à un modèle simple de la couche océanique mixte, a servi à étudier l'influence de la répartition des glaciers continentaux sur le climat de l'Amérique du Nord au dernier pléniglaciaire. Ce modèle avait déjà servi pour simuler le climat au dernier pléniglaciaire; il a montré des changements de températures concordant assez bien avec les données paléoclimatiques. La répartition des glaces continentales pendant le pléniglaciaire selon l'hypothèse d'extension maximale de HUGHES et al. (1981) a servi à la modélisation. En réponse à l'incorporation des données de cette hypothèse, le modèle fait voir des changements majeurs dans le climat de l'Amérique du Nord. La présence de la calotte glaciaire fait ressortir l'influence de l'orographie sur le flux troposphérique qui se concrétise par une séparation des vents d'ouest aux latitudes moyennes durant toutes les saisons, sauf l'été. Les températures hivernales s'abaissent substantiellement dans une vaste région située au sud de la calotte laurentidienne, bien que le refroidissement soit moindre durant l'été. Une zone sèche se développe immédiatement au sud de la marge glaciaire. Au même moment, les précipitations augmentent dans la région qui s'étend de l'extrémité sud-est de la calotte glaciaire jusque dans l'Atlantique Nord, à l'est. Certains de ces résultats sur la nature du paléoclimat sont similaires aux déductions que les données géologiques ont inspirées.

DE :

Um die Auswirkungen der kontinentalen Eisverbreitung im jüngsten glazialen Maximum auf das nordamerikanische Klima zu erforschen, wird ein Klima-Modell benutzt. das aus einem Modell der Hauptluftströmung in Verbindung mit einem einfachen Modell der gemischten ozeanischen Schicht besteht. Frùher wurde dieses Modell benutzt, um das Klima im jüngsten glazialen Maximum zu simulieren. Die Ergebnisse haben Temperaturschwankungen ergeben, die einigermapen genau mit den paleoklimatischen Daten übereinstimmten. Ausgegangen wurde bei dem Modell von der Verteilung des kontinentalen Eises im jüngsten glazialen Maximum entsprechend der Maximum-Rekonstruktion von HUGHES et al. (1981). AIs Antwort auf die Einverleibung des ausgedehnten kontinentalen Eises im jüngsten glazialen Maximum produziert das Modell bedeutende Veränderungen im nordamerikanischen Klima. Die Eisdecke übt eine orographische Wirkung auf die troposphärische Luftströmung aus, was zu einer Aufsplitterung der westlichen Winde mittlerer Breite in alien Jahreszeiten auBer im Sommer führt. Die Winter-Temperaturen sinken stark in einem weiten Gebiet südlich der laurentischen Eisdecke, während die sommerliche Abkühlung weniger stark ausfällt. Im Innern Nordamerikas südlich der Eisgrenze entwickelt sich ein Gebiet verringerter Bodenfeuchtigkeit. Gleichzeitig nehmen die Niederschläge innerhalb eines Gürtels zu, der von dem äupersten südöstlichen Teil der Eisdecke ostwärts in den Nordatlantik reicht. Einige dieser Ergebnisse decken sich mit paleoklimatischen Folgerungen, die sich auf geologische Nachweise stützen.

FR :

Les études de terrain de la dernière décennie ont complètement bouleversé la conception de l'Inlandsis laurentidien du dernier étage glaciaire. Le glacier continental est composé de trois principaux secteurs interdépendants; Keewatin, Baffin et Labrador. Chaque secteur est constitué de plusieurs dômes, calottes satellites et axes de partage glaciaire dont l'emplacement peut varier dans le temps. Chaque secteur a une dynamique relativement distincte pendant les phases de création et de fonte des masses glaciaires. La modélisation récente établie en fonction surtout du seuil de plasticité à la base du glacier et des limites atteintes au Wisconsinien supérieur, vérifie et précise ce modèle d'inlandsis multidome. Elle confirme également qu'en dehors des phases d'englacement généralisé, de nombreuses crues glaciaires et fluctuations de lobes expriment avant tout la dynamique d'écoulement et de rééquilibration des masses de glace et, de façon très équivoque, les fluctuations climatiques. L'Inlandsis laurentidien est un système ouvert. Il enregistre avec sa dynamique propre (dissymétrie, rétroaction, inertie, rééquilibration) les variations complexes du système climatique global atmosphère-océan-glaciers engendrées par la contrainte énergétique astronomique. Cette dernière peut être calculée et exprimée par la variation de la quantité d'insolation en fonction de la latitude et du temps. Modulée par le système climatique terrestre, elle est la cause première des disparités latitudinales et longitudinales de l'inlandsis dans le temps.

EN :

Field studies during the last decade have completely changed our understanding of the Laurentide Ice Sheet during the last glacial stage. The continental ice sheet consists of three interdependent sectors : Keewatin, Baffin and Labrador. Each sector comprises several domes, satellite ice caps and ice divides whose location may vary in time. Each sector has relatively distinct dynamics during initiation and decay phases of the glacial masses. Recent modelling based on ice yield stress at the base of the glacier and on Late Wisconsinan limits confirms the multidome ice model and brings out details. The modelling also confirms that outside generalized glaciation the numerous ice surges and lobe fluctuations mainly reflect ice flow dynamics and reequilibration of ice masses, and equivocally climatic changes. The Laurentide Ice Sheet is an open system. With its own dynamics (dissymmetry, retroaction, inertia, reequilibration) it records the complex variations of the global climatic atmosphere-ocean-glacier system, initiated by astronomical energetic constraint. The latter may be estimated by the variation of radiation quantity in relation to latitude and time. Subjected to the Earth's climatic system it is the primary cause of latitudinal and longitudinal disparities in the ice sheet.

DE :

Feldstudien der letzten zehn Jahre haben die Vorstellung von der laurentischen Eisdecke der letzten Eisphase vollkommen umgeworfen. Die kontinentale Eisdecke besteht aus drei voneinander abhängigen Hauptregionen: Keewatin, Baffin und Labrador. Jede Region besteht aus mehreren Domen, dazugehörigen Kappen und Eistrennlinien, deren Verlauf von derZeit abhängt. Jede Region hat eine mehr oder weniger unterschiedliche Dynamik während der Eisansammlungsbzw. Schmelzphase. Das jüngste Modell, das entsprechend der Formbarkeitsschwelle an der Basis des Gletschers und der im höheren glazialen Wisconsin erreichten Grenzen erstellt wurde. bestätigt und verfeinert das Modell einer aus mehreren Domen bestehenden Eisdecke. Es bestàtigt ebenfalls, dap auperhalb der Phasen allgemeiner Vereisung zahlreiche Eisschwemmen und Schwankungen der Zungen Zeugnis geben vor allem von der Dynamik des Abfliepens und des Wiederausgleichs der Eismassen und in nicht eindeutiger Weise von den klimatischen Schwankungen. Die laurentische Eisdecke ist ein offenes System. Mit ihrer eigenen Dynamik (Dissymetrie, Ruckwirkung, Stillstand, Wiederausgleich) registriert sie die vielfältigen Variationen des klimatischen Globalzusammenhangs Atmosphere - Ozean - Gletscher, welche durch den planetarisch bedingten Energiehaushalt bewirkt werden. Letzterer Iapt sich durch die unterschiedliche Sonneneinstrahlung auf verschiedenen Breitengraden und je nach Zeit berechnen und ausdrucken. Überlagert von dem Erdklimasystem ist der planetarische Energiehaushalt hauptverantwortlich fur die unterschiedliche Eisdeckendicke auf verschiedenen Längen- und Breitengraden im Zeitablauf.

EN :

Although major progress has been made in several research topics on the Laurentide Ice Sheet, there are still substantial problems that require investigation over the next decade. Of particular importance will be the active participation between modelers and those who provide the "ground truth". Although individual reconstructions of the ice sheet, based on glacial isostasy, glaciology, climatology, and glacial geology, will continue to be developed and refined the next important step should be the development of an integrated climate/glaciology/isostatic ice sheet reconstruction that will serve to provide a holistic series of predictions about glacial, glacial marine, and periglacial landforms, sediments, and chronologies. These predictions can then serve as the basis for guiding field programs to examine bedforms and sediments associated with this ice sheet. This program of model reconstruction and verification will require a more complete understanding of glacial depositional processes than is currently available and, in addition, will be heavily dependant on a detailed dating program to improve our knowledge of the chronology of events.

FR :

Malgré les progrès importants accomplis dans l'étude de plusieurs questions touchant la calotte glaciaire laurentidienne, certains problèmes majeurs devront être abordés au cours de la prochaine décennie. Ainsi, la collaboration entre les chercheurs qui élaborent les modèles et ceux qui fournissent les données de terrain sera primordiale. Même si on poursuivra l'élaboration de reconstitutions davantage raffinées fondées sur l'isostasie glaciaire, la glaciologie, la climatologie ou la géologie glaciaire, on devra en arriver à réaliser une reconstitution de la calotte glaciaire où les données climatiques, glaciologiques et isostatiques seront intégrées. Cette reconstitution servira à fournir des extrapolations d'ensemble sur les paysages glaciaires, glacio-marins et périglaciaires, sur les sédiments et les chronologies. Ses extrapolations serviront à leur tour à orienter les recherches de terrain sur la forme des lits glaciaires et sur les sédiments associés à l'inlandsis. Un tel projet de reconstitution du modèle glaciaire et de vérifications sur le terrain ne pourra être accompli sans une meilleure compréhension des processus de mise en place des sédiments glaciaires et sans la mise sur pied d'un programme détaillé de prises d'échantillons pour fins de datation afin d'augmenter nos connaissances sur la chronologie des événements.