La calotte glaciaire antarctique de 5,4 millions de milles carrés est de loin la plus grande masse d'eau douce sur terre. Si tout devait fondre, cela élèverait le niveau mondial de la mer d'environ 70 mètres (220 pieds), conduire la civilisation humaine à l'intérieur des terres, et effaçant complètement certaines nations. Avec le changement climatique induit par l'homme qui progresse maintenant rapidement, les scientifiques veulent savoir à quelle vitesse la glace pourrait réagir. Une façon de le savoir :étudier comment la glace a réagi aux périodes chaudes passées qui pourraient être analogues à la nôtre.

Un groupe de 30 scientifiques est sur le point de le faire. Le navire de recherche JOIDES Resolution, a quitté Punta Arenas, Chili le 20 mars forer des carottes de sédiments dans une section éloignée du fond marin où d'anciens icebergs auraient laissé des indices. En utilisant ceux-ci, les chercheurs espèrent déterminer comment la calotte glaciaire a augmenté et diminué en réponse aux fluctuations climatiques au cours des 10 derniers millions d'années.

La croisière de deux mois est l'expédition 382 du Programme international de découverte des océans (IODP), une collaboration de scientifiques de nombreux pays qui coordonne des expéditions océaniques à grande échelle pour étudier l'histoire de la terre telle qu'elle est enregistrée dans les sédiments et les roches sous le plancher océanique. Les scientifiques et l'équipage visent à forer des carottes dans le lit de la mer de Scotia, au large de la péninsule Antarctique.

Alors que la neige tombe sur l'Antarctique, il s'accumule lentement et se transforme en glace à l'intérieur du continent. Cette glace se transforme en glaciers, qui s'écoule vers l'extérieur, vers les côtes. Cette glace en mouvement se racle et incorpore une grande quantité de roches et de poussière. Quand la glace atteint l'océan, les berges se brisent, avec leur charge de débris. L'Antarctique est entouré d'un puissant courant antihoraire, et de nombreux bergs chevauchent ce clair autour du continent, jusqu'à ce qu'ils s'approchent de l'obstacle de la péninsule Antarctique, un long bras qui s'avance de la masse continentale principale vers le Chili. Ici, dans la mer de Scotia, les berges sont poussées vers le nord vers l'océan Austral, et commence à fondre. Les chercheurs ont surnommé cette zone "Iceberg Alley" (à ne pas confondre avec son homologue plus célèbre au sud du Groenland, où un iceberg a coulé le Titanic en 1912).

Alors que les icebergs fondent, ils laissent tomber leurs charges de débris transportés sur le fond marin, et ces charges s'accumulent en couches au fil des siècles et des millénaires, sur des millions d'années. Et, parce que les roches originaires de différentes parties de l'Antarctique portent des signatures chimiques différentes, les scientifiques peuvent déterminer leur provenance. En utilisant des techniques récemment développées, ils peuvent également dire quand les débris ont été largués, jusqu'à quelques centaines d'années. Ainsi, ils devraient être en mesure de dire combien de glace a été déchargée et quand — une feuille de route pour le changement climatique, et la croissance ou le retrait de la glace qui en résulte.

"Cette expédition améliorera notre compréhension de l'histoire des calottes glaciaires de l'Antarctique et de leurs océans environnants au cours des 10 derniers millions d'années, " a déclaré Jamie Allan de la division des sciences océaniques de la National Science Foundation des États-Unis, qui finance l'IODP. "Cela augmentera également notre connaissance de la façon dont les icebergs se sont formés et se sont déplacés pendant cette période."

La co-scientifique en chef Maureen Raymo de l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia a déclaré qu'elle s'intéressait particulièrement à deux périodes qui pourraient être comparables aux temps modernes. Le premier était la fin du Pliocène, il y a 3 millions d'années, une période de haut niveau de la mer où les niveaux de dioxyde de carbone étaient d'environ 400 parties par million - à peu près ce qu'ils sont maintenant - et les températures étaient proches de celles attendues d'ici la fin du 21e siècle. L'autre :un claquement chaud entre les épisodes de glaciation à peine 120, il y a 000 ans, lorsque le niveau de la mer a soudainement monté de 15 à 30 pieds, peut-être en quelques décennies.

"Pour que le niveau de la mer monte aussi haut, beaucoup de glace a dû fondre, " a déclaré Raymo. "Mais personne ne sait d'où vient cette quantité de glace fondue. Était-ce le Groenland ? Antarctique occidental ? Antarctique de l'Est ? Si nous voulons comprendre ce à quoi nous pouvons être confrontés très bientôt, c'est vraiment important de savoir d'où vient cette glace, et quand."

Les scientifiques prévoient de forer dans des sédiments dont les surfaces s'étendent autant 4, 000 mètres (2,5 miles) sous la surface de l'océan, faire remonter des carottes sur 600 mètres environ (2, 000 pieds) de long chacun à partir d'une demi-douzaine de sites. Le nombre de cœurs qu'ils obtiennent réellement peut être en partie une question de chance, dit Raymo; les navires travaillant dans cette région sont généralement chassés de leur station par ce qu'ils cherchent à étudier :des icebergs géants se dirigeant vers eux. Dans ce cas, le navire doit se déplacer vers un autre emplacement.

A part les berges, la mer de Scotia est relativement calme. Mais pour faire le voyage de quelques 1, 500 kilomètres (950 miles) là-bas, le navire doit traverser le passage venteux de Drake, qui a certaines des mers les plus agitées et les plus grosses vagues de la planète. "Je n'ai jamais eu le mal de mer, mais si jamais j'ai le mal de mer, ce sera lors de ce voyage, " dit Raymo.

Co-dirige la croisière est le climatologue Michael Weber de l'Université de Bonn, qui se spécialise dans l'étude de la fin de la dernière période glaciaire, et la dynamique associée de la glace antarctique. D'autres scientifiques de l'expédition sont originaires d'Australie. Le Royaume-Uni, Chine, Brésil, Espagne, La Suisse, Pays-Bas, Japon, Corée du Sud et Inde.