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Climat : creuser les glaciers pour ne pas les perdre

Vue sur le Mont Blanc, en France.
Vue sur le Mont Blanc, en France.
(cc/Wikimedia/Matthieu Riegler)

En cette mi-août 2016 dans le massif du Mont Blanc, une équipe scientifique s'attelle à prélever des échantillons de glace. Ils seront ensuite déplacés en Antarctique pour préserver les informations qu'ils contiennent.

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Ils ont passé leur weekend à creuser la glace à 4 350 m d'altitude. « Ils », ce sont des scientifiques français, italiens, russes et américains en mission dans le massif du Mont Blanc. Comme ils l'indiquent sur leur page Facebook Protecting Ice Memory (« Préserver la mémoire des glaces »), ils ont durant deux jours préparé une tranchée de stockage de caisses de glace, destinée à recueillir des « carottes-patrimoine » dans le courant des prochaines semaines.

Rien de culinaire dans tout cela. Une carotte est un « échantillon prélevé par forage (ou carottage) au sein de calottes glaciaires ou de tout autre glacier, dont la formation résulte de l’accumulation et du tassement de couches de neige successives année après année, les couches les plus profondes étant les plus anciennes », rappelle le site d'actualité scientifique Recherches arctiques. Une fois les tranchées prêtes, l'équipe dépêchée dans le massif du Mont Blanc a commencé à installer de quoi forer le glacier. Les opérations se poursuivront jusqu'à début septembre. En une quinzaine de jours de travail, trois carottes de 130 m de long - soit l'épaisseur de la couche de glace se situant au-dessus de la roche de la montagne - et d'une dizaine de centimètres de diamètre devraient avoir été extraites.

Des mines d'information sur l'histoire du climat

Les glaciers conservent les couches de neige et enferment leurs composants, parmi lesquels des bulles d'air datant de l'époque à laquelle elles se sont formées. Les carottes sont dès lors des mines d'information sur l'histoire de l'atmosphère - et de sa pollution - et du climat. Gaz, acides, métaux lourds, radioactivité et isotopes de l’eau sont autant d'indices pouvant y être décelés, détaille Jérôme Chappellaz, du laboratoire de glaciologie et de géophysique de l’environnement (LGGE) de Grenoble et l'un des coordinateurs du projet, dans une interview accordée à CNRS Le Journal. « On peut présager que d’ici quelques décennies, les chercheurs parviendront à isoler les bactéries ou les virus piégés dans la glace et utiliseront ces archives glaciaires pour étudier l’évolution du génome, les conditions de ses mutations », poursuit-il.

Le lien entre les glaces et l'histoire du climat a été découvert il y a une trentaine d'années par l'un de ses prédécesseurs, Claude Lorius. Les forages en cours permettront de remonter 150 ans en arrière. Un peu plus loin dans les Alpes, à la frontière entre la Suisse et l'Italie au Colle Gnifetti, ce sont 4 000 mille années d'évolution qui peuvent être étudiées.

Ces archives de l'histoire terrestre disparaissent

Problème : du fait du réchauffement climatique, les glaciers fondent, emportant définitivement toutes les informations qu'ils contiennent. Soit autant d'archives de l'histoire de la Terre qui disparaissent à jamais et ne sont plus à disposition des glaciologues. « Depuis 1850, les glaciers alpins ont perdu 50 % de leur masse, et on estime que d’ici la fin du XXIe siècle, ceux culminant à moins de 3 500 mètres auront disparu », explique Jérôme Chappellaz. Dans les Andes, ce sont les glaciers situés à moins de 5 400 m qui pourraient disparaître. Même avant cette échéance, les pics de chaleur provoquent des épisodes de fonte à la surface du glacier. L'eau liquide qui en résulte coule à travers les couches et détériore les informations qu'elles contiennent.

C'est précisément pour contrer ce phénomène qu'une équipe est en train de forer le massif à 4 300 m d'altitude, au col du Dôme. Les échantillons qu'elle s'apprête à sortir de la glace seront conservés et constitueront les premiers éléments d'une banque mondiale de carottes glaciaires. Ce projet, franco-italien, a été initié en 2015.

Le massif du Mont Blanc ne sera évidemment pas le seul foré à cette fin : en mai 2017, une autre équipe scientifique se dirigera vers le glacier Illimani (Bolivie), dans les Andes. De nouvelles carottes y seront extraites à 6 432 m d'altitude. D'autres pays se sont portés candidats pour s'inscrire dans le projet, indique le CNRS dans un communiqué : l’Allemagne, l’Autriche, la Suisse, le Brésil, les États-Unis, la Russie, la Chine, le Népal, le Canada.

Illimani, dans les Andes, en Bolivie.
Illimani, dans les Andes, en Bolivie.
(cc/wikipedia/Anakin)

L' Antarctique, congélateur naturel

Conserver les carottes ne nécessitera pas pour autant de fabriquer, entretenir et maintenir à bonne température de gros congélateurs de 130 m de long. Cela serait compliqué, extrêmement énergivore et pas nécessairement fiable… Les prélèvements seront découpés en sections d'un mètre chacune. La majorité (deux des trois carottes de chaque site de forage) seront ensuite transférés par bateau en Antarctique, congélateur naturel et sûr, près de la base franco-italienne Concordia. Ce voyage se fera à partir de 2020.

Une fois arrivées, les carottes sectionnées seront placées dans des conteneurs métalliques, eux-mêmes déposés dans une cave située une dizaine de mètres sous la neige. La température ambiante y est de - 54° C. « L'Antarctique se réchauffe inexorablement, tout comme le reste du globe. Mais les températures sur le plateau y sont si basses que le sanctuaire de carottes de glace connaîtra des températures très largement inférieures à 0° C durant des millénaires s'il le faut », avance l'équipe du projet. De plus, l'Antarctique ne connaît pas de revendication territoriale pour l'instant. En tout, des échantillons de 15 à 20 glaciers devraient être accueillis.

Analyser les carottes une fois le glacier disparu

De futurs scientifiques pourront alors les étudier, à l'aune de techniques d'analyse qui restent à découvrir. « Notre génération de scientifiques, témoin du réchauffement climatique, porte une responsabilité particulière vis-à-vis des générations futures, commente Carlo Barbante, initiateur italien du projet, de l'université Ca’Foscari de Venise. C’est pourquoi, nous ferons don de ces échantillons de glace des glaciers les plus fragiles à la communauté scientifique des décennies et siècles à venir, quand ces glaciers auront disparu ou perdu la qualité de leur enregistrement. » Les modalités précises de gestion et d'utilisation des carottes stockées sont en cours de discussion, notamment avec l'Unesco et le Programme des Nations unies pour l'environnement.

Les autres carottes, dites « de référence », seront étudiées hors Antarctique à partir de 2018. Les résultats de ces recherches nourriront une « seule et unique base de données mondiale en libre accès, qui permettra aux futurs scientifiques de localiser des couches de glace d’intérêt particulier », indique Jérôme Chappellaz.

Reste à réunir tous les fonds nécessaires à la concrétisation du projet dans sa totalité. Le laboratoire grenoblois est parti en quête de mécènes via la Fondation Université Grenoble Alpes. Une campagne de financement participatif doit également être lancée en vue de la mission de 2017 dans les Andes.