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Pendant la majeure partie de son histoire (4.6 milliards d’années), la planète a connu un climat chaud et était complètement dépourvue de glaciers. C’était le cas durant toute la période du Mésozoïque (entre 251 et 65 Ma) (fig 1.). Nous connaissons cependant l’existence de cinq périodes glaciaires. Elles ont eu lieu au Précambrien (4’600 – 542 Ma), au Paléozoïque (542 – 251) et au Cénozoïque (65 – actuellement) (fig. 1).
Durant une période glaciaire, le climat de la Terre est globalement plus froid et des glaciers se forment à sa surface, à haute latitude et altitude.
Les glaciations du Précambrien ont laissé des témoignages sous forme d’anciennes moraines solidifiées dont l’âge remonte jusqu’à 2’500 Ma. Une théorie récente émet l’hypothèse que la Terre a subi au Précambrien une ou plusieurs glaciations globales qui l’auraient transformée en une énorme boule de glace (théorie du Snowball-Earth), avec les océans complètement recouverts par une épaisse banquise.
Le Paléozoïque a été caractérisé par les glaciations de l’Ordovicien-Silurien (440 Ma) et du Carbonifère-Permien (300 Ma). Ces périodes froides peuvent être en partie expliquées par la tectonique des plaques. L’Afrique, qui était encore soudée à l’Australie, a séjourné pendant plusieurs millions d’années à la place de l’actuel continent Antarctique. Un continent en position polaire permet la création d’une circulation circumpolaire qui induit un fort refroidissement des eaux autour du continent, ce qui a pu conduire à la formation d’une calotte glaciaire. C’est ce mécanisme qui est à l’origine de la formation de la calotte glaciaire sur l’ensemble de l’Antarctique entre 15 et 10 Ma avant nos jours. Le Quaternaire, qui concerne les 2.6 derniers millions d’années, est caractérisé par une vingtaine de glaciations qui ont en particulier fortement modelé le paysage alpin.