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Le climat du passé pour en savoir plus sur le climat futur

7 November 2021, 7 Comments
Topics: Weather

Vous n’ignorez sans doute pas que l’histoire du climat de la Terre est traçable en partie grâce aux carottes de glace, notamment en Antarctique. Alors que jusqu’à maintenant, les carottes de glace permettent de remonter de manière continue jusqu’à 800'000 ans, des scientifiques veulent faire des forages permettant de descendre jusqu’à 1.5 million d’années. Découvrez dans ce blog l’intérêt d’un tel objectif ambitieux.

Carrotage de glace en Antarctique dont les bulles d’air retracent 800'000 années d’histoire climatique. Source : Reuters/L. Augustin/Laboratoire de Glaciologie et Geophysique de l’Environment (LGGE)
Carrotage de glace en Antarctique dont les bulles d’air retracent 800'000 années d’histoire climatique. Source : Reuters/L. Augustin/Laboratoire de Glaciologie et Geophysique de l’Environment (LGGE)

Ce blog est une adaptation d’un article écrit par Paul Voosen, publié dans Science et disponible (en anglais) sous : https://www.science.org/content/article/hunt-begins-ancient-antarctic-ice-and-clues-earth-s-response-rising-temperatures

La calotte polaire Antarctique

En Antarctique, la glace s’est accumulée sur des millions d’années par compaction de la neige, piégeant ainsi des bulles d’air qui reflètent la composition atmosphérique à l’époque de leur formation. Cette accumulation de glace forme la calotte polaire Antarctique, qui a une épaisseur moyenne de 1600 m et couvre environ 98 % du continent. Pour forer des carottages permettant de remonter jusqu’à 1.5 million d’années, six équipes internationales ont identifié des sites en Antarctique oriental, dont la calotte a une épaisseur moyenne de 2600 m et maximale de 4800 m. Ces sites ont été judicieusement choisis sur des dômes, là où la glace est élevée et stable, représentant des conditions idéales pour des carottages continus couvrant plusieurs périodes climatiques. Ces sites de forages et la localisation des dômes sont représentés sur la Figure 1.

Enlargement: Figure 1 : localisation des sites de forage sur le continent Antarctique.
Figure 1 : localisation des sites de forage sur le continent Antarctique.
Source : https://www.science.org/content/article/hunt-begins-ancient-antarctic-ice-and-clues-earth-s-response-rising-temperatures

Quel est l’intérêt de remonter encore plus loin dans le temps ?

Le forage le plus ancien permet de remonter de manière continue jusqu’à 800'000 ans, une époque où le climat de la Terre était similaire à la période préindustrielle. Outre la curiosité scientifique de savoir quelle était la composition atmosphérique il y a 1.5 million d’années, cette période représente un intérêt particulier pour l’étude du climat. En effet, il y a 1.5 million d’années le climat était plus chaud et les âges de glace plus courts. L’idée est de reconstruire la composition atmosphérique à cette époque, afin de déterminer quelles pourraient être les réponses du climat actuel au réchauffement global. Un des défis pour obtenir une carotte dont la profondeur est proportionnelle aux temps géologiques, c’est qu’il faut être sûr que la glace se soit accumulée dans l’ordre chronologique. Or, de la glace jeune peut dériver et s’incruster en dessous de la glace plus vieille. Une partie de la glace peut aussi fondre. Pour répondre à cette problématique, les scientifiques extraient plusieurs carottes pour augmenter les chances que certaines contiennent une séquence verticale qui correspond bien à la chronologie.

Record du forage le plus ancien

Alors que la plus ancienne carotte de glace continue est de 800'000 ans, le record absolu est de 2.7 millions d’années. Néanmoins, cette carotte ne permet pas de remonter dans le temps de manière continue. Le site de forage dans les collines d’Allan (Allan Hills sur la Figure 1) présente des conditions particulières qui ont permis d’atteindre un tel record : la glace ancienne peut passer à travers les roches et remonter à la surface, alors que la glace plus jeune en surface dérive avec le vent. Cela permet de trouver de la glace très ancienne sans avoir à forer à des profondeurs qui sont difficilement accessibles.

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Comments (7)

  1. Yannick Fournier, 08.11.2021, 12:58

    Très intéressant, et le forage le plus ancien à une profondeur de 3'190 m là où la calotte a une épaisseur de ~3'300 m !
    Au passage, c'est 1.5 million (sans s), et "Or" sans s non plus.

    1. MeteoSwiss, 08.11.2021, 14:07

      Bonjour,
      Merci pour votre message. Nous avons corrigé ces fautes d'orthographe.

  2. Claude Guignard, 08.11.2021, 01:58

    L'analyse des bulles d'air contenues dans la glace permet en effet de connaître la composition de l'atmosphère lors de la formation de la glace. Quant à connaître le climat qui régnait alors, c'est peut-être trop demander. Ce dernier peut avoir été influencé par d'autres facteurs de l'époque telles par ex de légères variations de l'activité solaire. Il ne me souvient pas d'avoir lu d'explication claire de la cause des dernières glaciations, bien plus. récentes, ni des réchauffements qui ont suivi. Ont-ils été accompagnés d'une variation du CO2 dans l'atmosphère ? Quelles en seraient les causes ? Des éruptions volcaniques ? Et la "petite glaciation" des années 1700 et suivantes ? Si l'on ne voit pas d'autres causes au réchauffement climatique très rapide actuel que l'accroissement de l'effet de serre dû à l'utilisation abusive des combustibles fossiles, malgré tous les moyens de mesure dont on dispose, il faut conclure que c'est bien là le problème. L'analyse des glaces est certes intéressante, mais sans plus.

    1. MeteoSwiss, 09.11.2021, 14:06

      Bonjour. Les cycles de Milankovitch ont initié les variations du climat de la Terre dans le passé, déclenchant ainsi des mécanismes de feedback internes au système climatique. L'analyse des carottes de glace est plus que "juste intéressante" : elle est complémentaire aux simulations de modèles pour établir des scénarios climatiques.

  3. terfelat, 07.11.2021, 18:50

    Super intéressant, hâte de voir les premiers résulats !

    Concernant la dernière mise à jour implémentant la possibilité de publier nos propres observations, c'est une bonne chose pour potentiellement avertir plus précisément la population sur des lieux par exemple verglacés, à la place de simplement avoir l'alerte niveau 2 en jaune sur la carte.
    Y a-t-il un projet qui prévoit de donner plus d'importance à ces observations ?

    1. MeteoSwiss, 08.11.2021, 04:45

      Bonjour, il n'y a pour l'instant pas de projet concret pour une utilisation systématique de ces observations. Nous pourrions imaginer qu'elles pourraient être utilisées pour des projets de recherche comme les observations de grêle, mais il y a un côté subjectif dans ces observations qui limitent leur utilisation à des fins scientifiques.

  4. simon cussonnet, 07.11.2021, 16:27

    L'humain doit se donner les moyens de ses ambitions, et favoriser la recherche pour le monde scientifique. C'est beau d'aller sur la lune et d'être ambitieux, mais c'est mieux d'explorer et d'apprendre sur notre planète, afin de la préserver sur le long terme pour les futures générations!