Nouveau record : 1,2 million d’années d’histoire climatique dans une carotte de glace
C’est une étape historique pour le projet de forage européen « Beyond EPICA – Oldest Ice » : l’équipe de recherche internationale a réussi à extraire une carotte de glace de 2 800 mètres de long dans l’Antarctique, contenant au moins 1,2 million d’années d’histoire climatique.
La recherche du site de forage idéal en Antarctique de l’Est a commencé il y a environ neuf ans. L’équipe Beyond EPICA a finalement établi son camp au « Little Dome C », à environ 35 kilomètres de la station Concordia (Dome C) et à 950 kilomètres de la côte.
Après quatre saisons de terrain en Antarctique, l’équipe de recherche a franchi une étape historique dans la recherche climatique en récupérant la plus ancienne carotte de glace continue jamais extraite, comme l’a annoncé l’Institut Alfred Wegener (AWI) dans un communiqué de presse le 9 janvier.
Le projet « Beyond EPICA – Oldest Ice » réunit des instituts de dix pays européens, dont l’AWI (Allemagne), le British Antarctic Survey (Royaume-Uni), l’Institut polaire français IPEV (France), l’Université de Berne (Suisse) et l’Institut des sciences polaires du Conseil national de la recherche d’Italie (ISP-CNR), ce dernier dirigeant les travaux de forage.
Au moins 1,2 million d’années d’histoire climatique
La carotte de glace de 2 800 mètres de long s’étend de la surface de la calotte glaciaire jusqu’au socle rocheux, préservant un enregistrement climatique continu sur les 1,2 million d’années écoulées. Les couches de glace les plus profondes et les plus anciennes remontent au Pléistocène inférieur, ou stade calabrais, une période où l’Homo erectus était l’un des homininés dominants.
Le précédent record de la plus ancienne carotte de glace continue, datant de 800 000 ans, avait été établi par le projet précédent EPICA en 2004.
Dans une interview, le professeur Olaf Eisen, glaciologue à l’AWI et à l’université de Brême, se dit « très soulagé », car lui et son équipe ont « tout fait correctement » pendant la phase préparatoire du projet. De 2016 à 2019, il a coordonné la recherche du site de forage optimal. Pour ce faire, les scientifiques ont analysé des images radar de la surface de la glace afin d’étudier sa structure et ont utilisé des modèles pour estimer son âge.
Il ajoute que la carotte de glace récemment récupérée pourrait remonter jusqu’à 1,5 million d’années, bien que des analyses précises soient nécessaires pour confirmer cette estimation.
Dans les parties inférieures de la carotte de glace d’un kilomètre de long, la glace est tellement comprimée qu’un seul mètre représente jusqu’à 13 000 ans, comme l’ont montré les premières analyses rapides effectuées sur place pour la première fois.
Cette carotte de glace est sans aucun doute d’une valeur inestimable pour la recherche climatique. D’une part, elle représente la première archive continue de carbone atmosphérique s’étendant sur plus de 800 000 ans, ce qui permet aux scientifiques de reconstituer les températures passées de la Terre, explique le professeur Eisen.
D’autre part, lui et l’ensemble de l’équipe espèrent que la glace, qui capture les 400 000 années supplémentaires au-delà de la marque des 800 000 ans, détient la clé pour résoudre une énigme de longue date qui a fasciné les scientifiques du climat.
Le ralentissement des cycles glaciaires
Des carottes de sédiments extraites de l’océan révèlent que pendant la transition du Pléistocène moyen, il y a environ un million d’années, les cycles des périodes glaciaires ont ralenti, passant de 41 000 ans à 100 000 ans. Toutefois, ces carottes ne permettent pas de découvrir la cause de ce changement.
Les chercheurs placent désormais leurs espoirs dans les couches de glace les plus anciennes de la carotte récemment récupérée. « Le dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère est une variable clé. Comme il n’est pas possible de le mesurer directement dans les carottes de sédiments prélevées dans l’océan, […] il est crucial de disposer d’une carotte de glace continue contenant les anciens gaz atmosphériques », explique le professeur Eisen. « De nombreuses hypothèses ont été émises sur les causes du passage d’un cycle de 41 000 ans à un cycle de 100 000 ans. Certaines d’entre elles sont devenues moins plausibles ces dernières années, et actuellement, tout porte à croire que l’océan Austral joue un rôle central dans le cycle du carbone. »
Le professeur Eisen souligne les questions, encore sans réponse, auxquelles les nouveaux résultats pourraient contribuer à répondre : Quel est le rôle de l’océan Austral ? Quelle quantité de carbone peut-il absorber ? Quelles sont les implications pour les niveaux futurs de dioxyde de carbone dans l’atmosphère ? Quel impact cela peut-il avoir sur la circulation océanique ? Comment l’océan Austral s’est-il comporté pendant cette transition ? Et enfin, que signifient ces connaissances pour les trois prochains siècles ?
« L’océan Austral est le moteur des courants océaniques mondiaux. C’est là que se forment les eaux profondes et si ce processus change, les effets se feront sentir à l’échelle mondiale. Et c’est, pour ainsi dire, le lien direct avec la crise climatique à laquelle nous sommes confrontés aujourd’hui ».
Des prévisions plus fiables
Les nouvelles données du passé lointain devraient non seulement améliorer les modèles climatiques pour les prévisions futures, mais aussi, comme l’explique le professeur Eisen, notre capacité à identifier et à anticiper les points de basculement et les états du système climatique, afin de mieux s’y préparer.
« Mais il est également possible que nous soyons en train de déclencher d’autres éléments de basculement dont nous ne savions pas grand-chose jusqu’à présent », ajoute-t-il. « En fin de compte, ces données devraient nous aider à regarder dans le passé et à évaluer la précision avec laquelle nos modèles climatiques peuvent reproduire ces changements dans le système terrestre.
Cela permettrait également d’améliorer la fiabilité des projections futures dans différents scénarios.
Y a-t-il de la glace plus ancienne en Antarctique ?
De la glace encore plus ancienne. En avril 2024, Polar Journal AG a fait état de la découverte d’une glace vieille de 4,6 millions d’années dans une zone de glace bleue située dans les collines Allan, également dans l’Antarctique de l’Est, mais à proximité de la côte.
Cependant, dans les zones de glace bleue, il est peu probable d’obtenir une carotte de glace continue ; en revanche, on récupère généralement de grandes quantités de glace provenant de périodes spécifiques, explique le professeur Eisen. C’est évidemment très utile : par exemple, si un élément remarquable est identifié dans une carotte de glace continue de 1,4 million d’années provenant de Little Dome C, qui n’a qu’un diamètre de dix centimètres, des quantités beaucoup plus importantes de glace de la même période peuvent être trouvées dans une zone de glace bleue et utilisées pour des analyses plus approfondies.
Il est cependant beaucoup plus difficile de trouver de la glace encore plus ancienne dans une séquence continue. Le projet australien « Million Year Ice Core » a été déplacé sur un autre site de forage, plus éloigné du Little Dome C, à la suite d’une recommandation du consortium Beyond EPICA, qui, comme nous l’avons mentionné, a étudié la région de manière approfondie afin d’identifier les meilleurs sites de forage. Le forage sur ce nouveau site va commencer et, selon le professeur Eisen, il est possible de découvrir de la glace plus ancienne avec une résolution encore meilleure dans cette zone.
L’AWI et les autres instituts participants attendent l’arrivée de la carotte de glace au début de l’été. La priorité absolue sera d’analyser le dioxyde de carbone et le méthane piégés dans la glace afin de reconstituer l’histoire du climat. Des analyses plus complexes, telles que celles des particules, suivront ultérieurement. Les premiers résultats devraient être disponibles dans un an environ.
Lorsqu’on lui demande comment il envisage l’avenir à la lumière des températures extrêmes de plus en plus fréquentes et des enregistrements dans l’océan et l’atmosphère, le professeur Eisen répond :
« Très frustré : Alors que nous avons réalisé des progrès considérables en matière d’énergies renouvelables et que nous allons dans la bonne direction – bien que trop lentement – l’énergie solaire est désormais la forme d’énergie la moins chère à l’échelle mondiale. Pourtant, au lieu d’accélérer cette transition, nous constatons qu’elle est à nouveau ralentie. Nous avons encore la possibilité d’agir et de prendre des contre-mesures. Cependant, plus nous attendons, plus cela deviendra inévitablement difficile, coûteux et douloureux ».
Julia Hager, Polar Journal AG
Lien vers le projet Beyond EPICA – Oldest Ice : https://www.beyondepica.eu/en/
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