Dome A : Observation et Modélisation d'un Environnement extrême en Antarctique – DOME A

Contexte - Les carottes de glace donnent accès au climat et aux paramètres environnementaux ainsi qu'aux teneurs en gaz à effet de serre. Elles permettent d'évaluer la sensibilité des modèles climatiques à un changement de ces derniers, et leur capacité à reproduire la séquence des processus quand le climat est perturbé par un changement de forçages. Après 2 décennies de progrès en science des carottes de glace, certaines données-clé sur la dynamique du climat et le couplage climat / carbone demandent à être acquises ou améliorées. 2 d'entre elles constituent la base de notre projet : - (1) quelle est la relation temporelle précise entre l'évolution des gaz à effet de serre et de la température antarctique ? - (2) Le CO2 est-il en partie responsable du changement de rythme climatique il y a ~1 million d'années ? - - La question (1) dépend des estimations de la différence d'âge ( age) entre les bulles d'air (l'atmosphère) et la glace qui les entoure (signal climatique) en conditions glaciaires. D'après les estimations actuelles du age sur le plateau antarctique, le CO2 était en retard sur le réchauffement antarctique au début de la dernière déglaciation. Ainsi, les changements d'insolation auraient provoqué une modification de l'état de l'océan circum-antarctique, qui aurait ensuite forcé l'augmentation du CO2 et sa rétroaction sur le système climatique. - - Récemment, nous avons reconsidéré le age à EPICA / Dôme C (EDC) et suggéré que les modèles de densification du névé le surestimaient jusqu'à 35%. Ainsi le retard du CO2 sur la température antarctique serait aussi largement surestimé. Les conséquences de ce travail sont assez considérables. Il demande donc à être confirmé ou infirmé en ré-évaluant les processus de densification du névé (donc le age) dans des conditions plus extrêmes que celles d'aujourd'hui sur les sites des forages profonds du plateau antarctique. Il n'y a probablement aucun analogue exact de conditions glaciaires à la surface de l'Antarctique aujourd'hui. Mais un site s'en rapproche beaucoup : Dome Argus (Dome A). - - La question (2) est la première priorité du projet API IPICS, soutenu par PIGB/PAGES. Déterminer le rôle du CO2 dans le changement de rythme climatique il y a ~1 million d'années demande d'extraire une nouvelle carotte de glace atteignant ~1,5 million d'années. D'après les données disponibles, le secteur de Dome A pourrait bien être la cible souhaitée pour cet enregistrement. - - Projet, méthodologie, résultats - Dome A est le sommet de la calotte de glace antarctique. Durant la saison 2004/05, les glaciologues Chinois l'ont atteint pour la première fois dans l'histoire. Avec la température moyenne annuelle la plus froide au monde (-58,5°C) et un taux d'accumulation inférieur à 1,5 cm d'eau par an, Dome A offre un analogue proche de conditions glaciaires à EDC ; une opportunité unique d'étudier les processus de densification du névé dans des conditions plus froides et plus sèches qu'aujourd'hui à Dome C. - - Durant l'Année Polaire Internationale (API), nous collaborerons avec les glaciologues Chinois, Japonais et Britanniques pour forer une carotte de névé à Dome A en 2008/09. Nous rapatrierons des échantillons à Dome Concordia (ayant un laboratoire dédié aux études de microstructure), par logistique aéroportée pour éviter tout stress thermique ou mécanique aux échantillons. En 2009/10, leurs propriétés physiques seront déterminées à Concordia. En 2008/09, nous réaliserons également des prélèvements d'air dans le névé jusqu'à la profondeur de fermeture des pores à Dome A, en mesurant les isotopes des gaz permanents dans l'air prélevé. Nous obtiendrons ainsi des contraintes importantes sur le processus de densification du névé en conditions extrêmes, qui ont été modélisées pour le passé mais pas encore testées face à ces observations. - - Pour confirmer le potentiel de Dome A à accéder à la glace la plus vieille en Antarctique, nous réaliserons un forage intermédiaire j