Les calottes glaciaires de l'Antarctique libèrent encore du chlore radioactif provenant des essais d'armes nucléaires marines dans les années 1950, une nouvelle étude trouve. Cela suggère que les régions de l'Antarctique stockent et ventilent l'élément radioactif différemment qu'on ne le pensait auparavant. Les résultats améliorent également la capacité des scientifiques à utiliser le chlore pour en savoir plus sur l'atmosphère terrestre.

Les scientifiques utilisent couramment les isotopes radioactifs chlore-36 et béryllium-10 pour déterminer l'âge de la glace dans les carottes de glace, qui sont des barils de glace obtenus en forant des calottes glaciaires. Le chlore-36 est un isotope radioactif naturel, ce qui signifie qu'il a une masse atomique différente de celle du chlore ordinaire. Du chlore-36 se forme naturellement lorsque le gaz argon réagit avec les rayons cosmiques dans l'atmosphère terrestre, mais il peut également être produit lors d'explosions nucléaires lorsque les neutrons réagissent avec le chlore dans l'eau de mer.

Les essais d'armes nucléaires aux États-Unis effectués dans l'océan Pacifique au cours des années 1950 et 1960 ont provoqué des réactions qui ont généré de fortes concentrations d'isotopes comme le chlore-36. L'isotope radioactif a atteint la stratosphère, où il a fait le tour du monde. Une partie du gaz a atteint l'Antarctique, où il a été déposé sur la glace de l'Antarctique et est resté depuis.

D'autres isotopes produits par les essais de bombes nucléaires marines sont pour la plupart revenus aux niveaux d'avant la bombe ces dernières années. Les scientifiques s'attendaient à ce que le chlore-36 provenant des essais de bombe nucléaire ait également rebondi. Mais de nouvelles recherches dans les AGU Journal of Geophysical Research :Atmosphères découvre que la région de Vostok en Antarctique continue de libérer du chlore radioactif dans l'atmosphère. Étant donné que le chlore-36 produit naturellement est stocké en permanence dans les couches de neige de l'Antarctique, les résultats indiquent que le site contient encore étonnamment du chlore artificiel produit par des essais à la bombe dans les années 1950 et 1960.

"Il n'y a plus de chlore nucléaire-36 dans l'atmosphère mondiale. C'est pourquoi nous devrions observer des niveaux naturels de chlore-36 partout, " a déclaré Mélanie Baroni, géoscientifique au Centre Européen de Recherche et d'Enseignement des Géosciences et de l'Environnement à Aix-en-Provence, La France, et co-auteur de la nouvelle étude.

L'étude du comportement du chlore en Antarctique peut améliorer la technologie de datation des glaces, aider les scientifiques à mieux comprendre comment le climat de la Terre a évolué au fil du temps, selon les auteurs de l'étude.

Dans la nouvelle étude, Baroni et ses collègues ont examiné les émissions de chlore dans différentes parties de l'Antarctique pour mieux comprendre comment le chlore se comporte au fil du temps dans les zones où les chutes de neige annuelles sont élevées par rapport aux zones où les chutes de neige sont faibles. Les chercheurs ont prélevé des échantillons de glace dans une fosse à neige à Vostok, une station de recherche russe en Antarctique de l'Est qui reçoit peu d'accumulation de neige, et les a comparés à des échantillons de glace de Talos Dome, un grand dôme de glace à environ 1400 kilomètres (870 miles) de distance qui reçoit beaucoup de neige chaque année.

Les chercheurs ont testé des échantillons des deux sites pour les concentrations de chlore-36 et ont déterminé la quantité de chlore présente dans la glace de Vostok de 1949 à 2007 et la quantité dans la glace de Talos Dome de 1910 à 1980.

Les résultats ont montré que le chlore-36 dans la glace Talos Dome a progressivement diminué au fil du temps, ne contenant que quatre fois le niveau de chlore-36 naturel, en 1980. Cependant, la glace Vostok a montré des niveaux très élevés de chlore-36, avec le sommet de la fosse à neige atteignant des niveaux de 10 fois la concentration naturelle attendue en 2008.

Les niveaux constamment plus élevés suggèrent que le manteau neigeux de Vostok libère toujours du chlore radioactif provenant des essais de bombes nucléaires marines des années 1950 et 1960. La quantité de radioactivité est trop faible pour avoir un effet sur l'environnement, mais les résultats sont surprenants car un isotope radioactif différent produit par les essais nucléaires était déjà revenu aux niveaux d'avant la bombe à Vostok, selon les auteurs de l'étude. Ils avaient émis l'hypothèse que le chlore-36 se comporterait de la même manière.

Ils ont également comparé les échantillons de glace Vostok avec des échantillons du même site prélevés en 1998. En mesurant la profondeur de chaque échantillon, ils ont découvert que le chlore-36 s'était rapproché de la surface du manteau neigeux, ce qui était surprenant, selon Baroni. Le chlore ne se répandait pas seulement dans l'atmosphère à partir de la surface de névé du manteau neigeux, mais en remontant des profondeurs du manteau neigeux, ce qui signifie que le chlore est plus mobile que les scientifiques pensaient auparavant.

Les scientifiques prévoient actuellement de forer une carotte de glace vieille de 1,5 million d'années dans l'Antarctique et comprendre comment Vostok libère du chlore-36 artificiel pourrait améliorer la façon dont les scientifiques utilisent l'isotope pour glaner des données sur l'ancienne carotte de glace, dit Baroni.

Déterminer comment le chlore nucléaire-36 d'origine humaine se déplace dans les zones à faible accumulation de neige au cours du siècle dernier pourrait servir d'exemple microcosmique de la façon dont le chlore-36 naturel s'est accumulé dans les manteaux neigeux au cours du dernier million d'années, selon les auteurs de l'étude. Les résultats donnent plus d'informations aux futurs scientifiques utilisant l'isotope pour dater la glace ancienne et découvrir le climat passé de la Terre, selon l'étude.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.