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Les scientifiques se démènent pour récolter des carottes de glace alors que les glaciers fondent

by Nouvelles

Les scientifiques se précipitent pour collecter des carottes de glace – ainsi que des enregistrements gelés depuis longtemps des cycles climatiques – alors que le réchauffement climatique fait fondre les glaciers et les calottes glaciaires. Certains disent qu’ils manquent de temps. Et, dans certains cas, il est déjà trop tard.

À la fin de l’année dernière, la chimiste d’origine allemande Margit Schwikowski et une équipe de scientifiques internationaux ont tenté de collecter des carottes de glace du glacier Grand Combin, situé en haut de la frontière italo-suisse, pour un effort de surveillance du climat soutenu par les Nations Unies.

En 2018, ils avaient exploré le site par hélicoptère et foré une carotte d’essai peu profonde. Le noyau était en bon état, a déclaré Schwikowski : il contenait des gaz atmosphériques bien conservés et des preuves chimiques des climats passés, et un radar pénétrant dans le sol montrait un glacier profond. Tous les glaciers des Alpes ne préservent pas à la fois les chutes de neige estivales et hivernales ; Si tout s’était déroulé comme prévu, ces carottes auraient été les plus anciennes à ce jour, a-t-elle déclaré.

Mais au cours des deux années qu’il a fallu aux scientifiques pour revenir avec une configuration de forage complète, certaines des informations qui avaient été piégées dans la glace avaient disparu. Les cycles de gel-dégel avaient créé des couches de glace et des bassins d’eau de fonte dans tout le glacier, ce qu’un autre membre de l’équipe a décrit comme une éponge chargée d’eau, rendant le noyau inutilisable pour la science climatique de base.

La détérioration soudaine “nous dit exactement à quel point ces glaciers sont sensibles”, a déclaré Schwikowski, chef du groupe de chimie analytique à l’Institut Paul Scherrer de Villigen, en Suisse. “Nous étions juste deux ans trop tard.”

La mission sur Grand Combin souligne le défi majeur auquel les scientifiques sont confrontés aujourd’hui dans la collecte de carottes de glace : certains glaciers disparaissent plus rapidement que prévu. La prise de conscience suscite une urgence renouvelée, obligeant ceux qui se spécialisent dans la récolte de carottes de glace à accélérer les missions, à repenser où cibler ensuite et à augmenter la capacité de stockage.

Presque tous les glaciers du monde rétrécissent, selon les Nations Unies. Dans son rapport sur le climat le plus complet à ce jour, publié en août, l’ONU a conclu que « l’influence humaine est très probablement le principal moteur du recul quasi universel des glaciers dans le monde depuis les années 1990 ». Le rapport indique également que sans action immédiate à grande échelle, la température mondiale moyenne atteindra ou dépassera 1,5 degré Celsius au-dessus de la température moyenne préindustrielle d’ici 20 ans.

Le rythme auquel les glaciers perdent de la masse augmente également. Une étude publiée en avril dans la revue scientifique Nature a révélé que les glaciers ont perdu 227 gigatonnes de glace par an de 2000 à 2004, mais que ce chiffre est passé à une moyenne de 298 gigatonnes par an après 2015. Une gigatonne équivaut à un milliard de tonnes métriques. Une gigatonne de glace remplirait Central Park à New York et s’élèverait à 341 mètres (1 119 pieds) de hauteur.

Selon le National Snow and Ice Data Center de Boulder, Colorado, environ 10% de la superficie terrestre est actuellement recouverte de glace glaciaire. Si un glacier fond et n’accumule plus de neige, cela signifie qu’il ne capte pas non plus les gaz atmosphériques d’aujourd’hui pour que les scientifiques les étudient à l’avenir.

Emilie Beaudon, boursière postdoctorale, découpe une carotte de glace en échantillons à tester au Byrd Polar and Climate Research Center de Columbus, Ohio, États-Unis, le 15 janvier 2021. (REUTERS)

Il y a deux ans, le sommet sud de la montagne Kebnekaise en Suède a perdu sa désignation de point culminant du pays après la fonte d’un tiers de son glacier au sommet. Pour Schwikowski, la disparition des glaciers n’est pas qu’un coup professionnel ; c’est aussi un coup émotionnel. “Les montagnes sont différentes sans elles, stériles”, a-t-elle déclaré. Dans les Alpes, les montagnes sans glaciers sont « absolument effrayantes ».

“Choc total”

En septembre dernier, Schwikowski était emmitouflé dans un équipement de neige alors que des cylindres de glace humides étaient extraits des trous de forage de Grand Combin. L’humidité l’a surprise, dit-elle. L’eau de fonte glaciale s’est écoulée de morceaux de carottes de glace qui auraient dû être solides. Et le noyau, qui aurait dû être translucide, avait des sections parfaitement nettes.

Des carottes de glace comme celles de Grand Combin ont aidé les scientifiques à illustrer l’impact de l’humanité sur le climat de la Terre en fournissant un bilan des gaz à effet de serre remontant bien avant l’industrialisation. La glace préserve de minuscules bulles d’air – preuve directe des atmosphères passées. La glace capture également les polluants atmosphériques, le pollen et d’autres mesures de température et de précipitation dans une seule archive, le tout à la même échelle de temps, parfois à la résolution de saisons individuelles.

Un autre membre de l’expédition Grand Combin, le climatologue italien Carlo Barbante, a déclaré que la vitesse à laquelle la glace du massif alpin avait fondu au cours des dernières années était “beaucoup plus élevée qu’avant”. La découverte des carottes humides a été un “choc total”, a-t-il déclaré.

En conséquence, Barbante et d’autres scientifiques – dont Schwikowski – ont accéléré les plans pour extraire une carotte du glacier Colle Gnifetti au sommet du mont Rose des Alpes, quelques centaines de mètres plus haut que le Grand Combin. En juin, plusieurs mois plus tôt que prévu initialement, ils ont été lancés. Les deux carottes qu’ils ont forées étaient de bonne qualité, a déclaré Barbante. Barbante a déclaré qu’il espérait également organiser un voyage au mont Kilimandjaro, la plus haute montagne d’Afrique et le seul site de carotte de glace possible sur le continent, l’année prochaine ou l’année suivante.

Une étude citée dans le récent rapport de l’ONU a calculé que le réchauffement actuel a déjà déclenché une fonte qui éliminera tous les glaciers de la montagne d’ici 2060. Une découverte en 2009 par le scientifique américain Douglas Hardy des restes momifiés d’un cochon du 19e siècle sur un des points les plus élevés des glaciers de la montagne suggère qu’une partie de l’histoire climatique que les scientifiques espèrent récupérer est déjà partie. “L’implication de cela est que nous avons perdu la valeur des 200 dernières années de temps enregistré”, a déclaré Hardy.

Barbante et Schwikowski font partie d’un groupe dirigé par des scientifiques appelé Ice Memory qui essaie de créer une archive des carottes de glace des glaciers du monde entier. Ice Memory est soutenu par la principale agence culturelle des Nations Unies, l’Organisation des Nations Unies pour l’éducation, la science et la culture (UNESCO).

Jusqu’à présent, ils ont foré en Europe, en Bolivie et en Russie. Les carottes sont temporairement stockées en Europe, mais le plan est de les expédier en Antarctique pour un stockage à long terme car le site ne dépendrait pas de l’électricité, ce qui pourrait subir une panne.

« Dans cent ans, quand les glaciers alpins auront complètement disparu, nous aurons les échantillons » pour les futures générations de scientifiques, a déclaré Barbante.

Extension du stockage de glace

Au-delà des gaz à effet de serre, les scientifiques disent qu’ils pourraient peut-être utiliser des carottes de glace pour étudier l’ADN d’anciennes bactéries et virus qui pourraient réapparaître à mesure que le monde se réchauffe. Les insectes congelés et le pollen des plantes pourraient également révéler l’histoire des forêts du monde et de leurs cycles de feu.

Une autre équipe de scientifiques, dont les résultats ont été publiés en juillet dans la revue scientifique Microbiome, a découvert des virus vieux de près de 15 000 ans dans deux échantillons de carottes de glace prélevés sur le plateau tibétain en Chine. Les résultats ont identifié des codes génétiques pour 33 virus, dont au moins 28 étaient nouveaux pour les scientifiques. Cette équipe de scientifiques comprenait les paléoclimatologues américains Lonnie Thompson et Ellen Mosley-Thompson, qui sont mari et femme.

Lonnie Thompson a déclaré que la vitesse à laquelle la glace disparaissait a conduit à des projets d’agrandissement de ses installations de stockage de carottes de glace à l’Ohio State University, pour lesquelles il a commencé à collecter des fonds l’année dernière. Il espère récolter 7 millions de dollars. Jusqu’à présent, il a collecté environ 475 000 $ grâce à des dons et des promesses de dons, selon le Byrd Polar and Climate Research Center de l’école. La rénovation doublera la capacité de stockage de l’installation à plus de 13 550 mètres de carottes de glace. Certaines des carottes que Thompson et son équipe ont recueillies sont les seules glaces restantes de certains glaciers. Deux des six sites de carottes de glace sur le Kilimandjaro en Afrique que son équipe a forés en 2000 ont disparu. Il en va de même pour les sites qu’ils ont forés en 2010 en Papouasie, en Indonésie. D’autres auront probablement disparu d’ici 50 ans, a déclaré Thompson.

Dans certains cas, des lacs se sont formés à la surface des glaciers lors de la fonte des glaces, un drapeau rouge indiquant que la fonte pourrait être plus rapide que les modèles précédemment prédits. Il a dit que c’était un signal d’alarme que les carottes devaient être récoltées dès que possible. “La glace possède de merveilleuses archives non seulement sur le climat, mais aussi sur les forçages du climat”, a déclaré Thompson. « Ces histoires sont menacées à mesure que la terre se réchauffe et que les glaciers reculent. »

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