Des carottes de glace précieuses // Precious ice cores

Aujourd’hui, les glaciers sont de plus en plus utilisés pour étudier le passé de la Terre et plus particulièrement les différents changements climatiques survenus au cours du temps. Ils peuvent aussi aider à dater des éruptions volcaniques.
Les glaciers se forment lorsque la neige s’accumule régulièrement sur les hautes pentes des montagnes. Comme il fait très froid au-dessus de 3000 mètres d’altitude, la neige ne fond pas. Lentement, le poids des nouvelles couches déforme les cristaux qui se trouvent en dessous. Avec la compression, ces cristaux deviennent une couche de glace dense et dure qui finit par donner naissance à un glacier, avec une glace de plus en plus vieille au fur et à mesure que l’on s’enfonce.
Les glaciers jouent le rôle d’enregistreurs du climat. Quand une nouvelle couche se forme, de minuscules bulles d’air sont emprisonnées à l’intérieur. En analysant cet air piégé, les scientifiques peuvent déterminer la quantité de gaz à effet de serre contenue dans l’atmosphère au moment de la première solidification de la glace. Comme je l’ai écrit plus haut, cette glace peut également piéger les cendres volcaniques, ce qui permet de savoir quand a eu lieu une éruption dans des temps reculés. La glace permet également de connaître la force des vents préhistoriques et les températures globales de la Terre il y a des millénaires.
Les carottes contenant ces informations précieuses sont récoltées par forage. À l’aide de foreuses mécaniques ou thermiques, les glaciologues peuvent extraire des coupes verticales d’un glacier. Les carottes les plus courtes mesurent habituellement une centaine de mètres de longueur, mais des carottes de plus de trois kilomètres ont également été prélevées. Pendant le processus d’extraction, une carotte est partagée en morceaux plus petits qui sont ensuite placés dans des cylindres métalliques et stockés dans des laboratoires réfrigérés.
Ce qui est pratique avec les glaciers, c’est qu’ils sont constitués de couches annuelles. En les comptant, les scientifiques peuvent avoir une bonne idée de l’âge d’un segment de carotte de glace. Une autre technique est la datation radiométrique qui utilise la variation de la proportion de radioisotopes dans certains corps.
Pour avoir une vision globale de notre planète, les glaciologues essaient de collecter des carottes de glace provenant de différents glaciers sur différents continents. Cependant, l’Australie n’est pas concernée car il n’y a pas de glaciers là-bas. Malgré cela, la plupart des carottes de glace ont été prélevées jusqu’à présent au Groenland ou en Antarctique. À la mi-décembre, les glaciologues ont annoncé qu’ils avaient à leur disposition une carotte d’une grande importance historique qui a été retirée du plateau tibétain.
Cette carotte de glace a été extraite par des chercheurs de l’Ohio State University lors d’une expédition conjointe de scientifiques du Byrd Polar and Climate Research Centre (BPCRC) et  du Chinese Institute of Tibetan Plateau Research. Leur mission a débuté en septembre et octobre 2015, lorsque le groupe international s’est rendu sur la calotte glaciaire de Guliya dans les montagnes de Kunlun, dans l’ouest du Tibet. Ils ont acheminé 5,4 tonnes d’équipement qui avaient été transportées par avion depuis les États-Unis.
Le but de la mission était d’extraire de nouvelles carottes de glace pour améliorer notre connaissance de l’histoire glaciaire du Tibet occidental. Plus de 1,4 milliard de personnes tirent leur eau potable des 46 000 glaciers qui se trouvent sur le plateau tibétain. Le changement climatique a mis en péril la stabilité à long terme de la région. Selon un rapport publié en 2012 dans la revue Nature, la plupart des glaciers du Tibet ont reculé au cours des 30 dernières années (voir les articles précédents sur ce blog). La fonte des glaces des hauts plateaux tibétains est considérée comme un facteur important de l’élévation du niveau de la mer dans le monde.
Au total, l’équipe de glaciologues a extrait cinq carottes de Guliya. La plus longue mesure plus de 300 mètres ! Les couches de glace les plus profondes se sont formées il y a environ 600 000 ans. C’est la date la plus ancienne pour une carotte de glace prélevée ailleurs qu’au Groenland et en Antarctique. Toutefois, par rapport à d’autres carottes, l’âge de la glace tibétaine n’est pas extraordinaire. Une glace de 2,7 millions d’années a été extraite en Antarctique en 2015.
En étudiant les carottes prélevées dans différentes parties du monde, les scientifiques peuvent déterminer si les tendances météorologiques au cours de l’Histoire étaient universelles ou simplement régionales. Au début des années 2010, par exemple, les scientifiques ont comparé des spécimens de glace du Tibet et d’Europe. Les données ont montré que pendant que l’Europe connaissait une période chaude à l’époque médiévale, l’Asie centrale y échappait. Les scientifiques chinois et américains soumettront les nouvelles carottes à des analyses chimiques poussées au cours des prochains mois.

Voici une vidéo qui illustre la mission au Tibet:
https://youtu.be/UcwSonWRVlE

Source: Byrd Polar et Climate Research Centre – Université d’État de l’Ohio.
https://bpcrc.osu.edu/

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Today, glaciers are more and more used to study the Earth’s past and more particularly the different climate changes that occurred through the ages. Glaciers can also help us date volcanic eruptions.

Glaciers form when snow is steadily accumulating on the upper slopes of the mountains. As it is very cold above 3000 metres above sea level, the snow does not melt. Slowly, the weight of new layers deforms the snow crystals below them. The compression fuses old, buried snowflakes together until they become a dense, rock-hard sheet of ice. Eventually, that becomes a glacier, with the older ice sitting at the bottom.

Glacial ice is a kind of annual record book. While a new layer forms, tiny bubbles of air get trapped inside. By analyzing that trapped air, scientists can determine how much greenhouse gas was in the atmosphere back when a given ice chunk first solidified. As I put it above, hardening glacial ice can also trap volcanic ash, which lets us know when an ancient eruption must have taken place. Other elements extrapolated from the ice include the strength of prehistoric winds and the global temperatures of ancient periods of the Earth.

The precious information is harvested via drilling. With the help of mechanical or thermal drills, a research team can extract vertical cross-sections from a glacier. These are called « ice cores. » The shortest are usually around100 metres long, but cores stretching more than three kilometres have also been collected. During the extraction process, a core is broken up into smaller pieces, which are then placed into metal cylinders and stored in chilled laboratories.

A convenient feature of glaciers is the fact that they are made up of annual layers. By counting these, scientists can get a good idea of how old an ice core segment is. Another technique is radiometric dating.

To get a global view of our planet, glaciologists try to collect ice cores from different glaciers on different continents. However, Australia is not concerned as there are no glaciers down there. Despite this, most of the ice cores recovered so far were drilled in either Greenland or Antarctica. In mid-December, however, scientists announced they had an ice core of huge historical importance that was removed from the Tibetan Plateau.

The ice core was extracted by glaciologists of The Ohio State University during a joint expedition by scientists from the school’s Byrd Polar and Climate Research Center (BPCRC) and the Chinese Institute of Tibetan Plateau Research. Their mission began in September and October 2015, when the international party made its way to the Guliya Ice Cap in Tibet’s western Kunlun Mountains. They carried along 5.4 metric tons of equipment that was flown over from the U.S.

The aim of the mission was to drill new ice cores to enhance our knowledge of west Tibet’s glacial history. More than 1.4 billion people get their fresh water from the 46,000 glaciers that stand on the Tibetan Plateau. Climate change has put the area’s long-term stability in question. According to a 2012 report published in the journal Nature, most of the glaciers in Tibet have shrunk over the past 30 years (see previous posts on this blog). Melting ice from Tibet’s highlands has been cited as a large contributor to the rise of global sea levels.

Altogether, the international team of glaciologists pulled five ice cores out of Guliya. The longest among them was more than 300 metres long!. The lowest layers were formed around 600,000 years ago. That’s the oldest date ever represented in an ice core that was found outside of Earth’s two polar continents. Compared to other cores, though, the age of the Tibetan ice is not that old. Some 2.7 million year-old glacial ice was extracted from an Antarctic core in 2015.

By consulting the cores found in different parts of the world, scientists can figure out if historic weather trends were universal or just regional. In the early 2010s, for example, scientists compared specimens from Tibet and Europe. The data showed that while the latter continent saw a temporary warm period in medieval times, central Asia most likely didn’t. Chinese and American scientists will be putting these newfound cores through an intensive chemical analysis over the next few months.

Here is a video that illustrates the mission in Tibet:

https://youtu.be/UcwSonWRVlE

Source: Byrd Polar and Climate Research Center – The Ohio State University.

https://bpcrc.osu.edu/

La glace du Groenland donne des indications précieuses sur le climat de notre planète (Photo: C. Grandpey)

4 réflexions au sujet de « Des carottes de glace précieuses // Precious ice cores »

  1. Bonjour Claude,
    Une vieille recette de soupe.
    Réinventer l’eau tiède n’a jamais été, pour moi, une activité génératrice d’une grande avancée technique ou scientifique, depuis que l’on sait très bien que pour l’obtenir, il suffit de la chauffer très peu, ou de la laissé refroidir lorsqu’elle est chaude. De même, la très triviale et provocatrice expression « US » qui veut nous inciter à croire que qui oublie son passé se condamne à le revivre est une banalité médiocre, flatteuse d’esprits du même acabit. Tous les vrais scientifiques vous diront sans hésiter que l’histoire ne se répète jamais, elle bégaye tout au plus. Ainsi s’évertuer à rechercher, en se hâtant avant qu’elle ne fonde, d’éventuels indices dans la glace, d’un éventuel évènement climatique, volcanique, ou trace de vie de nos ancêtres qui puisse nous renseigner sur l’évolution de notre futur n’a d’intérêt scientifique que l’occupation d’équipes jeunes et diplômées de laboratoire en peine de mission, et en quête d’activités et de performances, c’est bien légitime, mais sur des sujets plutôt douteux et vieillots l’est beaucoup moins. On sait déjà pertinemment que la mémoire de la vie de la planète engrangée dans sa surface s’efface presque totalement au delà de 500 ou 600 millions d’années, période où son activité et celle de la vie qu’elle permet, n’avait rien à voir avec les conditions actuelles, et encore moins avec celles que demain nous auront à affronter. Essayer de prouver, à grand renfort d’expéditions scientifiquo-sportives, probablement très couteuses, que le réchauffement climatique actuel, entre autre, à déjà historiquement eut lieu et qu’il ne nous a pas empêché de survivre, certes va surement satisfaire à la pensée des climato-sceptiques, aux outranciers partisans de l’expansion infinie, ou aux optimistes de tous poils, mais n’apportera rien, ou pas grand-chose à la compréhension des mécanismes profonds de la Terre et de son devenir (ni même qu’à maitriser les comportements d’une activité éruptive parfaitement historiquement datée).
    Ce n’ai pas en analysant le pourquoi et le comment de la guerre des tranchées que nous saurons vraiment anticiper sur les raisons et le déroulement de la prochaine. Certes, voyager dans le temps est une merveilleuse fiction, plutôt cinématographe que scientifique, mais appliquer à demain les recettes du passé revient à nous faire boire un bouillon sans aucunement nous renseigner sur sa réelle composition.
    Lorsque je déguste mon potage du soir que j’aurai moi-même réalisé avec de l’eau javellisée, et des patates et des carottes solidement Glyphosatés, je sais au moins parfaitement qu’il aura identiquement le même gout demain, après demain et probablement encore pendant les trois prochaines années.
    Peut-être devrais-je n’en prendre qu’une tasse, en attendant que l’on arrive à prouver que la chimie qu’il contient existait déjà sous le Dévonien et qu’elle est donc sans danger pour l’Homme. Ne pensez-vous pas ?
    Si ces considérations peuvent vous semblez quelque peu outrancières, ceci ne gâte en rien la qualité de vos articles toujours aussi intéressants et incitateurs à la réflexion.
    Amitiés
    Pierre Chabat

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    1. Bonjour Pierre,
      Vos considérations ne paraissent pas du tout outrancières. Elle permettent de remettre à leur place pas mal de choses et m’en apprennent tout autant. En plus, vos propos sont toujours empreints d’une bonne dose d’humour, ce qui les rend très agréables à lire. Si les glaces de pôles vous laissent sceptique quant à la mémoire de vie de la planète, j’espère que vous apprécierez tout de même les « Mémoires Volcaniques » que je vous expédie aujourd’hui à dos d’ours. Merci pour votre chèque qui est arrivé ce matin.
      Je vous souhaite une très bonne fin d’année.
      Très cordialement,
      Claude Grandpey

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      1. Un ours ! , oh chouette, merci, ça tombe bien car pour financer l’ouvrage j’avais déjà vendu sa peau.
        Désolé, mais pour le retour la bébête toute dépecée sera vêtue d’un pull over à carreaux spécialement tricoté à cet effet en laine angora, attention, ne le prenez pas pour un chat même s’il ronronne et fait miaou.
        Excellente fin d’année pour vous-même et vos proches.
        Bien amicalement
        Pierre Chabat

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  2. Bonjour Claude,
    « Pas d’Ours ! »
    Comme vous me l’aviez annoncé, un Ours est venu me visité. Charmant et bien peigné, après l’avoir débarrassé de son fardeau bien ficelé, nous avons discuté et nous sommes réconfortés d’un petit encas (Reste de saumon de Noël et tartines de miel). Lui me parlant de ses aventures et voyages, moi toujours très intrigué de savoir comment de sa peau je pourrai l’en prélever comme annoncé. Et puis nous nous sommes quittés et embrassés, sans que je puisse le peler, et pour cause, c’était un ours en peluche.
    Cette « farce » finalement bienvenue me servira à combler ma Dinde au marrons pour le prochain réveillon.
    Grand merci
    Bien amicalement
    Pierre Chabat

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