Xavier Boyer Les carottes de glace sont une archive climatique exclusive. Grâce à une nouvelle méthode développée par des chercheurs de l’Université de Berne et de l’Empa, les concentrations de gaz à effet de serre dans la glace vieille de 1,5 million d’années peuvent être mesurées avec encore as well as de précision. Le projet européen “Outside of EPICA” avec la participation de l’Université de Berne vise à récupérer ces vieilles glaces en Antarctique.
Le projet Beyond EPICA — Oldest Ice, un consortium européen qui comprend l’Université de Berne, a achevé sa deuxième campagne de terrain fin janvier. Le forage a atteint une profondeur de 808 mètres. L’objectif du projet est de remonter 1,5 million d’années dans le passé et d’obtenir des données sur l’évolution de la température, la composition de l’atmosphère et le cycle du carbone. Une profondeur d’environ 2700 mètres doit être atteinte dans la calotte antarctique et une carotte de glace récupérée. Si tout se passe comme prévu, ce devrait être le cas en 2025. Ce n’est qu’alors que suivra l’analyse complexe de la glace la additionally ancienne de cette carotte, pour laquelle de nouvelles méthodes sont actuellement développées.
L’Université de Berne joue un rôle vital dans le développement des nouvelles technologies d’analyse. L’équipe dirigée par Hubertus Fischer, professeur de physique expérimentale du climat et membre du Oeschger Middle for Local weather Change Investigate a réussi, en collaboration avec l’Empa. méthane (CH4 ) et de l’oxyde nitreux (N2O) ainsi que la composition en isotopes du carbone du CO2. L’échantillon de glace nécessaire pour cela est d’une épaisseur de seulement un centimètre très petit, mais la additionally grande précision est probable dans la mesure. “Ce sont des problems préalables importantes”, explique Hubertus Fischer, “pour obtenir des enregistrements de haute précision et de haute résolution de la as well as ancienne glace de Outside of EPICA.” Dans la glace vieille de 1,5 million d’années, 15 000 à 20 000 ans d’histoire climatique sont compressés dans un seul mètre de carotte de glace, ce qui impose des exigences complètement nouvelles aux analyses de carottes de glace. Les carottes de glace sont des archives climatiques extrêmement importantes auto elles seules contiennent l’air du passé pour mesurer directement les concentrations passées de gaz à effet de serre.
Recyclage parfait des précieux échantillons de glace
La nouvelle méthode vient d’être publiée dans la revue Atmospheric Measurement Tactics. Le Bern Team a travaillé en étroite collaboration avec des chercheurs de l’Empa sur le développement method de celui-ci. L’équipe dirigée par Lukas Emmenegger, responsable du département “Air Pollutants/Environmental Technology” de l’Empa, a développé un nouveau spectromètre laser able de mesurer les gaz à effet de serre sur un échantillon de seulement 1,5 millilitre d’air. “Atteindre une telle précision dans des échantillons aussi petits était difficilement conceivable pendant longtemps. Nous sommes fiers que cela permette d’étudier les précieuses carottes de glace”, déclare Emmenegger. À l’Université de Berne, à son tour, le nouveau système d’extraction par sublimation a été conçu et construit qui permet d’obtenir de tels petits échantillons d’air en continu et sans contamination par une carotte de glace. Grâce à ce travail de pionnier, précise Hubertus Fischer, il sera feasible de faire des mesures de gaz à effet de serre avec la précision et la résolution temporelle nécessaires dans une glace aussi ancienne.
Grâce à la system de sublimation développée à Berne, une carotte de glace peut être lentement transformée de haut en bas de l’état solide à l’état gazeux. Des échantillons individuels sont collectés à une résolution centimétrique en gelant l’air à -258°C pendant le processus de sublimation continue on. Cette procedure guarantee une efficacité d’extraction à cent pour cent. Autre avantage de la méthode : l’air extrait des échantillons de glace n’est pas perdu lors de la mesure dans le spectromètre laser, mais peut être utilisé pour d’autres analyses par la suite. Hubertus Fischer parle de « recyclage parfait » et déclare : « L’énorme quantité de travail que nous devons consacrer à l’analyse ne serait jamais justifiable pour une carotte de glace ordinaire ». C’est pour la glace vieille de 1,5 million d’années, auto la quantité de vieille glace est extrêmement limitée. Hubertus Fischer a reçu une subvention pour la recherche de pointe du Conseil européen de la recherche (“ERC Superior Grant”) ainsi qu’un financement de projet du Fonds countrywide suisse pour la recherche scientifique pour réaliser ces développements révolutionnaires.
Campagne de forage dans des disorders climatiques extrêmes
Hubertus Fischer est l’un des principaux acteurs du projet Past EPICA — Oldest Ice. Une analyse de la carotte de glace Over and above EPICA devrait contribuer à une meilleure compréhension de l’alternance entre les périodes chaudes et les périodes glaciaires. il y a eu un changement radical dans ce va-et-vient, comme le montrent les études sur les sédiments marins. Avant il y a environ 900 000 ans, les périodes glaciaires et les phases chaudes alternaient tous les 40 000 ans, puis seulement tous les 100 000 ans. Pourquoi ce changement s’est produit est un mystère, mais les climatologues soupçonnent que les gaz à effet de serre, entre autres, ont joué un rôle very important. Cette hypothèse doit maintenant être étudiée par le forage de carottes de glace en Antarctique, qui remonte à près de deux fois additionally loin que la as well as ancienne carotte de glace antarctique analysée jusqu’à présent.
Lors de la deuxième saison de forage du projet, qui vient de se terminer, l’équipe internationale a travaillé pendant deux mois dans des conditions extrêmes. Il y a eu des revers imprévus tels que des réparations au système de forage et des retards dus aux mauvaises conditions météorologiques. Le forage a été effectué en deux équipes en 16 heures de fonctionnement. Le internet site de forage Very little Dome C est situé à 34 kilomètres de la station de recherche franco-italienne Concordia. Dans cette station de base de l’expédition, les deux chercheurs bernois Markus Grimmer et Florian Krauss ont été chargés de découper les carottes de glace en morceaux transportables à l’aide d’une scie spéciale développée par l’Université de Berne.
