Un consortium de recherche européen, auquel participe l'Université de Berne, veut forer une carotte de glace vieille de 1,5 million d'années en Antarctique. Une analyse des données climatiques stockées dans la glace devrait contribuer à une meilleure compréhension de l'alternance entre périodes chaudes et froides.

Dans le cadre du projet européen « Beyond EPICA – Oldest Ice, " des experts de 14 institutions situées dans 10 pays européens ont passé trois ans à ratisser la calotte glaciaire de l'Antarctique pour trouver l'emplacement idéal pour récupérer la plus ancienne carotte de glace de la Terre. L'emplacement a maintenant été trouvé et le consortium a présenté son choix aujourd'hui lors de la conférence annuelle conférence de l'Union européenne des géosciences (EGU) à Vienne.

L'équipe de recherche a sélectionné l'un des endroits les plus arides et sans vie de la planète :« Little Dome C » est situé à environ 30 kilomètres – ou quelques heures en motoneige – de la station de recherche Concordia, qui est géré conjointement par la France et l'Italie. La station est à 3233 mètres d'altitude, il connaît extrêmement peu de précipitations et la température annuelle moyenne est de –54,5°C. La température ne dépasse jamais –25 °C et peut descendre jusqu'à –80 °C en hiver.

Record du monde précédent à l'Université de Berne

La Station Concordia a joué un rôle important en matière de recherche climatique dans le passé. Dans le cadre du projet EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica), entre 1996 et 2004, les chercheurs ont foré à une profondeur de 3270 mètres dans la glace de l'Antarctique sur ce site. À l'aide d'une analyse détaillée de ces carottes de glace, l'Université de Berne a pu reconstituer le CO 2 concentration dans l'atmosphère au cours des 800 derniers, 000 ans – un record du monde. "Cet intervalle de temps est caractérisé par des périodes glaciaires qui ont été interrompues par des périodes chaudes relativement courtes, comme celui que nous vivons actuellement, tous les 100, 000 ans environ, " explique Hubertus Fischer du Centre Oeschger de l'Université de Berne. " Le CO 2 les concentrations ont également changé en même temps :faibles valeurs dans les périodes glaciaires, valeurs élevées pendant les périodes chaudes. » Fischer est professeur de recherche climatique expérimentale et chef de l'équipe suisse participant à Beyond EPICA – Oldest Ice.

Des études sur les sédiments marins montrent qu'il y a environ un million d'années, avant la période couverte par la carotte de glace EPICA, il y a eu un changement dramatique dans ce va-et-vient. Dans le temps avant ca. 900, il y a 000 ans, les cycles des périodes glaciaires et des périodes chaudes n'étaient que d'environ 40, 000 ans de long. Ce qui a provoqué ce changement est un casse-tête. Les climatologues soupçonnent que les gaz à effet de serre ont pu jouer un rôle décisif. Une analyse des gaz piégés dans la plus ancienne glace de la Terre pourrait peut-être résoudre ce problème. "Après avoir analysé le 800, échantillons de 1000 ans prélevés dans les carottes de glace EPICA, nous pensons qu'il y a de bonnes raisons de forer dans de la glace vieille d'au moins 1,5 million d'années afin d'obtenir plus d'informations, " déclare le coordinateur de Beyond EPICA – Oldest Ice, Olaf Eisen de l'Institut Alfred Wegener (AWI) à Bremerhaven.

Nouveau, technologie d'analyse économe en matériaux

Le groupe de recherche d'Hubertus Fischer s'est spécialisé dans l'analyse des gaz à effet de serre dans les carottes de glace et jouera un rôle crucial dans l'évaluation de la nouvelle carotte forée.

"En utilisant l'air enfermé dans de petites bulles dans la glace, nous pouvons déterminer comment la concentration de CO 2 ou le méthane a changé au fil du temps, " explique Fischer. Les carottes de glace de l'Antarctique sont le seul enregistrement climatique qui peut être utilisé pour cela. De plus, une toute nouvelle procédure d'analyse est actuellement en cours de développement à Berne. La chose qui le rend spécial ? Il peut mesurer tous les gaz à effet de serre en même temps en une seule analyse. Quoi de plus, aucun air extrait des précieux échantillons de glace vieux de 1,5 million d'années n'est perdu lors de la mesure, au lieu de cela, il peut être utilisé pour d'autres travaux de recherche par la suite.

Au-delà des résultats EPICA

Pour déterminer le meilleur emplacement de forage, les chercheurs ont utilisé un radar, entre autres choses, pour analyser les couches de glace sous la surface. Ils ont également effectué des forages d'essai jusqu'à une profondeur de 400 mètres. Les résultats de ces investigations leur ont permis de tirer des conclusions sur les et donc plus vieux, couches de glace. L'emplacement de forage idéal doit remplir trois critères :la glace à creuser doit avoir au moins 1,5 million d'années, c'est à dire., la glace ne doit pas fondre à la base malgré la chaleur venant de l'intérieur de la Terre. Seconde, les informations climatiques doivent offrir une bonne résolution, même dans les parties les plus anciennes de la glace. Et troisièmement, la stratification dans la glace la plus profonde doit être intacte. Après des études approfondies, il est devenu clair que "Little Dome C" est l'emplacement qui répond le mieux à ces critères.

Si l'UE approuve la deuxième phase de Beyond EPICA - Oldest Ice comme espéré, les travaux de forage profond débuteront en novembre 2021. L'objectif est de récolter des carottes de glace d'un diamètre de 10 centimètres. Le forage se déroulera de novembre à début février sur trois étés antarctiques, . D'ici 2024, une profondeur de 2730 mètres, où la glace a au moins 1,5 million d'années, devrait être atteint. Les premiers résultats des analyses devraient être disponibles en 2025 et permettront aux chercheurs d'étudier le lien entre les gaz à effet de serre et le climat pendant la "période de transition du milieu du Pléistocène" et la période précédente.