thumb|upright=1.3|Le cirque de Gavarnie, un amphithéâtre glaciaire. Situé à l'amont des vallées glaciaires, un cirque glaciaire est une dépression de forme semi-circulaireForme semi-circulaire en vue de dessus., entourée de versants raides, que l’on trouve en montagne, qui est ou qui a été occupée par un bassin d’alimentation glaciaire, simple glacier de cirque ou glacier plus long.
Les termes équivalents dans d’autres langues ou selon la localisation peuvent être : Kar ou Kessel (en allemand), creux ou van (dans le Valais suisse), ola (dans les Pyrénées), cwm (dans le pays de Galles), corrie (en Écosse).
Les cirques contiennent souvent un lac d’ombilic glaciaire, lorsque le cirque est abandonné par le glacier, ou un glacier de cirque lorsque le cirque se situe au niveau de la ligne d’équilibre glaciaire régionale. Il convient de distinguer les cirques des , plus petites, et des amphithéâtres morainiques, en bout de vallée glaciaire, qui forment des structures de taille beaucoup plus grande (par exemple l’amphithéâtre morainique d'Ivrée).
Localisation et description des cirques glaciaires Les cirques glaciaires présentent généralement un rapport de 1 à 3 entre la hauteur et la longueur (rayon du cercle dans lequel s’inscrit ce cirque).
La localisation des cirques Le problème de la localisation des cirques glaciaires est double : il doit tenir compte de leur présence de la limite des neiges persistantes et de leur orientation par rapport à la course du soleil au-dessus de l’horizon.
À la limite des neiges éternelles : les cirques se localisent plus volontiers au voisinage de la limite des neiges persistantes, actuelles pour les cirques fonctionnels, héritées pour les cirques anciens, c’est-à-dire autour de dans les Alpes. Ceci est vraisemblablement dû au rôle majeur des eaux de fonte des neiges, dans les montagnes soumises à des oscillations thermiques. L’enneigement permanent dépend, comme l’enneigement général, de la température et de la quantité de précipitations neigeuses.
À l’échelle du globe, l’altitude des neiges persistantes actuelles est plus basse dans l’hémisphère austral, plus humide et plus froid que dans l’hémisphère boréal, du fait de la répartition relative des terres et des océans. À l’échelle zonale, l’altitude des neiges persistantes actuelles est plus basse dans les régions équatoriales, plus humides que les régions tropicales sèches. On considère que dans les Andes sèches, elle est de , contre en Nouvelle-Guinée dans la zone de climat tropical humide. À l’échelle régionale et locale, l’altitude des neiges persistantes actuelles est plus basse dans les hauts versants ubacs que dans les versants orientés à l’adret.
Cette limite varie assez nettement dans le temps. Ainsi, au cours du Pléniglaciaire würmien supérieur, la limite des neiges persistantes aurait été localisée autour de dans les Alpes du Nord, contre dans les Vosges. Dans les Andes péruviennes, au voisinage de l’équateur, les oscillations diurnes sont plus fortes que les oscillations thermiques saisonnières. Les cirques sont liés à des alternances de temps froid avec enneigement et de temps plus clément avec déneigement et évolution des talus d’éboulis fins.
L’orientation des cirques : Les cirques ont un rapport étroit avec l’orientation par rapport à la course du soleil au-dessus de l’horizon. Dans l’hémisphère Nord, les cirques les mieux développés sont ceux qui regardent vers le nord, où la fonte des neiges est plus tardive. Un autre cas d’orientation préférentielle correspond à la sensibilité à récolter les précipitations issues des vents humides. Cette capacité peut s’exprimer de deux manières, directement ou indirectement : soit directement et c’est le cas général car la neige s’accumule au sein du versant le plus arrosé, soit indirectement car la neige peut être chassée par le vent le long du versant au vent, la neige s’accumulant au pied de la paroi située sous le vent : c’est l’effet « chasse-neige ». Dans la vallée de Chamonix, on constate une dissymétrie des cirques glaciaires entre le massif du Mont-Blanc, regardant vers le nord-ouest et celui des aiguilles Rouges, regardant vers le sud-est. Cette dissymétrie est due à la fois à l’orientation par rapport au soleil et par rapport aux vents d’ouest apportant les précipitations et au « déterminisme structural », le massif du Mont-Blanc est plus élevé que le massif des aiguilles Rouges. Dans le val Vény, ce schéma se reproduit dans l’autre sens : les cirques glaciaires actifs sont localisés à l’adret, au sein du massif du Mont-Blanc, plus élevé que les crêtes du versant ubac, dont l’altitude ne dépasse guère .
Les groupements de cirques Les cirques sont rarement isolés dans un massif montagneux, et il est fréquent de les rencontrer en assez grand nombre ; on peut alors distinguer deux combinaisons principales, qui ne s’excluent mutuellement pas, la deuxième prenant le relais de la première lorsque l’altitude diminue :
Les cirques de même niveau : Les cirques se trouvent à peu près au même niveau, alignés sur les flancs des hauts sommets, ils se touchent parfois et certains cirques ont des parois onduleuses formées de niches successives séparées par de petits promontoires. Ces cirques de plus grande taille sont liés à la coalescence de cirques simples.
Les cirques étagés : Les cirques s’échelonnent le long d’une même vallée, à des altitudes différentes, et l’on remarque souvent une bonne hiérarchisation des formes, au fur et à mesure que l’altitude décroît : un ensemble de petits cirques plus ou moins coalescents rongeant la base des sommets, des formes plus grandes mais moins nombreuses dominant la vallée principale et un vaste amphithéâtre glaciaire, situé à l’extrémité amont d’une vallée glaciaire. La hiérarchisation des cirques glaciaires n’est pas sans rappeler la hiérarchisation des talwegs dans le bassin de réception torrentiel.
Le cas des amphithéâtres glaciaires : L’amphithéâtre glaciaire, pouvant être nommé aussi bout d’auge ou mégacirque, est défini comme une vaste dépression à la naissance des vallées glaciaires, creusée ou surcreusée par les glaciers. C’est au sein des amphithéâtres glaciaires que la hiérarchisation théorique des différents cirques sus-décrite s’observe le mieux. Ils sont généralement bien conservés dans les roches massives, cohérentes et homogènes, dans les calcaires, comme le cirque du Fer-à-Cheval (Alpes du Faucigny) ou le cirque de Gavarnie (Pyrénées occidentales) ou dans les granites, comme la vallée du Lis à l’amont de Luchon (Pyrénées centrales). L’élaboration des amphithéâtres glaciaires est liée à la confluence des glaciers quaternaires, voire actuels, descendus des cirques élémentaires situés plus en amont. Certains de ces cirques peuvent être occupés par des lacs. Les amphithéâtres déglacés possèdent souvent sur leurs murailles impressionnantes, de hautes cascades (cascade de Gavarnie : ), qui soulignent les gradins de confluence. Le spectacle des cascades est exacerbé dans les cirques calcaires, par temps d’orage. Si les roches ne sont pas suffisamment résistantes ou si elles présentent une grande variété lithologique, à l’amont des vallées glaciaires, les gradins de confluence entre les cirques perchés et le fond de l’auge n’ont pas de dénivelé suffisant pour engendrer un amphithéâtre glaciaire. C’est le cas pour la haute vallée de l'Ubaye où l’éventail pétrographique est très large et les hautes vallées du Guil et de l’Aigue Agnelle (Queyras) où les schistes lustrés dominent le paysage.
La genèse des cirques glaciaires La genèse des cirques procède parfois de la transformation d’un bassin de réception torrentiel en bassin d’alimentation glaciaire. La naissance du glacier s’accompagne de la formation de rimayes, qui jouent un rôle essentiel dans la genèse des cirques glaciaires.
Les anciennes interrogations L’altitude de la crête dominant les cirques glaciaires est assez constante au sein d’une même région, c’est l’« oberes denudations », niveau à partir duquel émergent les roches les plus résistantes, constituant les horns. Le problème principal posé par les cirques glaciaires est, en fait, celui de l’altitude de leur base. Deux hypothèses ont longtemps été en balance : L’hypothèse morphologique : selon certains auteurs davisiens de l’école parisienne des années 1940-1950, les cirques correspondraient à des replats d’érosion préglaciaire simplement remaniés par l’enneigement. L’hypothèse climatique : selon les auteurs germaniques et l’école grenobloise des années 1940-1950, la base des cirques correspondrait à un ancien niveau d’enneigement persistant. Ainsi, a effectué un recensement des lacs et laquets en haute-Durance. Il ressort de cette étude que les lacs occupent indifféremment les hauts adrets et les hauts ubacs, mais il apparaît assez nettement que les lacs de cirque — les plus élevés — se localisent plus bas à l’ubac qu’à l’adret, confortant ainsi l’hypothèse de l’origine dynamique des cirques.
Du torrent au glacier Au début de la glaciation, le bassin de réception d'un torrent peut devenir une zone de flaques à neige, neige qui se transforme ensuite en névé puis en glace.
La phase de névé : Au début des périodes froides, naissent les niches de nivation à la faveur de conditions favorables : un creux mal exposé par rapport au soleil, permettant la conservation de la neige toute l’année et/ou un point de convergence de couloirs et de cône d’avalanches, qui accumulent de la neige préalablement durcie.
Du névé au glacier : À l’amont d’un glacier, le passage du névé au bassin d’alimentation glaciaire peut se faire en trois grandes étapes : La phase de névé immobile : Le névé va rester quasiment immobile tant que son épaisseur n’est pas suffisante, pour que sa masse puisse vaincre le coefficient de frottement sur le plancher. La genèse de l’écoulement glaciaire : Lorsque la masse est suffisante, des glissements par paquets avec composante ascendante vers l’aval dans la partie inférieure du cirque se produisent, avec une intensité variable. Dans certains cas, ils permettent même une extirpation du matériel rocheux du fond du cirque. Le glissement par rotation : Pour passer à la phase suivante, celle du glissement par rotation, outre la nécessité d’un cirque déjà creusé, deux conditions nécessaires sont requises : il faut, d’une part que le mouvement des couches inférieures de glace soit bloqué par un verrou fermant le cirque à l’aval, ou des aspérités considérables. Il faut d’autre part une épaisseur de glace suffisante, pour qu’elle puisse s’écouler par plasticité. Lorsque le cirque est englacé, il contient donc trois types de matériaux : la neige fraîche, le névé et la glace. Dans la Vallée Blanche (amont de la Mer de Glace), on totalise d’épaisseur, dont de névé, résultat obtenu par sondage sismique (Gaudet, 1973). Cependant, la genèse d’un cirque à partir d’un bassin de réception torrentiel n’est pas nécessaire et la plupart dérivent en fait de l’évolution d’un simple creux où s’accumule la neige en saison chaude. L’existence de cirques dans les roches perméables (calcaires) ou très fissurées (schistes cristallins du massif du Mont-Blanc) en est la meilleure preuve.
Le rôle majeur de la rimaye Ces divers mouvements se produisent ainsi sous la contrainte du névé et du glacier, notamment grâce aux différences de densité entre la neige fraîche ou déjà évoluée, la neige de névé et la glace. Ces différences de densité permettent donc un mouvement notable du glacier par rapport au névé et un léger mouvement du névé. Ces mouvements induisent donc de larges fentes, appelées rimayes entre glacier et névé d’une part, entre névé et rocher d’autre part.