La campagne de forage atteint une profondeur de 808 mètres dans la calotte glaciaire de l’Antarctique

En Antarctique, la deuxième campagne de forage du projet Beyond EPICA—Oldest Ice, sur le site éloigné de Little Dome C, a été achevée avec succès. Ce projet est un défi sans précédent pour les études de paléoclimatologie et son objectif est de remonter 1,5 million d’années dans le temps pour reconstituer les températures et les concentrations de gaz à effet de serre passées grâce à l’analyse d’une carotte de glace extraite des profondeurs de la calotte glaciaire.

Le projet durera sept ans (ayant débuté en 2019) et est coordonné par Carlo Barbante, directeur de l’Institut des sciences polaires du Conseil national de la recherche (CNR-ISP) et professeur à l’Université Ca’ Foscari de Venise. Pour ce projet, douze centres de recherche sont partenaires, de dix pays européens et non européens. Pour l’Italie, outre le CNR et l’Université Ca’ Foscari, il y a l’Agence Nationale des Nouvelles Technologies, de l’Énergie et du Développement Économique Durable (ENEA), qui partage avec l’Institut Polaire Français (IPEV) le pilotage du module de travail lié à la logistique ).

De fin novembre 2022 à fin janvier 2023, en près de sept semaines de travail, l’équipe internationale a atteint une profondeur de 808,47 mètres. À cette profondeur, la glace conserve des informations sur le climat et l’atmosphère des 49 300 dernières années. Confrontée à des déboires et à des réparations imprévues du système de forage et à des retards dus aux mauvaises conditions météorologiques en Antarctique, l’équipe a travaillé dur pendant deux mois pour néanmoins parvenir à cet important résultat intermédiaire.

Dans un premier temps, les conditions météorologiques à Little Dome C ont rendu les opérations de réouverture du champ difficiles et retardé l’arrivée de l’équipe mais l’organisation du travail en deux équipes s’est avérée efficace pour poursuivre les opérations de forage 16 heures par jour sans arrêt. L’objectif final du projet est d’atteindre une profondeur d’environ 2 700 mètres, ce qui représente l’épaisseur de la calotte glaciaire sous le Petit Dôme C, une zone de 10 kilomètres carrés située à 3 233 mètres d’altitude, à 34 kilomètres de la station franco-italienne. Concordia, l’un des endroits les plus extrêmes de la planète.

« Cette saison a été intense mais a apporté des résultats étonnants grâce aux efforts gigantesques de l’équipe : ils ont travaillé sans relâche pendant deux mois au camp du Petit Dôme C. Ils ont d’abord testé le matériel, puis ont progressé jusqu’à la profondeur remarquable de 808 mètres et collecté haut des carottes de glace de qualité. Ce sera le point de départ de la prochaine saison de forage Beyond EPICA », a déclaré Carlo Barbante, coordinateur du projet, directeur de l’Institut des sciences polaires du Conseil national italien de la recherche (CNR-ISP) et professeur à Ca’ Foscari Université de Venise.

Dès l’arrivée sur le site, le premier objectif de l’équipe était de terminer l’installation du système de forage de glace profonde et de le peaufiner afin de poursuivre les opérations de forage entamées lors de la campagne précédente. Le système de forage du Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI) de l’Institut Alfred Wegener a été adapté aux conditions de la glace afin d’obtenir la meilleure configuration pour le carottage de la glace profonde, à l’aide de barils de forage de 3,5 m de long. Le système de forage danois a été utilisé comme système de secours pour poursuivre les opérations d’extraction de carottes de glace, tandis que les ingénieurs ont résolu les problèmes avec la foreuse AWI.

Au cours des derniers jours de travail, des barils de forage de 4,5 m de long ont été testés, et le résultat a été un succès inattendu : une seule carotte de glace de 4,52 m a été récupérée, la plus longue jamais forée dans le cadre d’un projet européen.

« Il s’agit d’une réalisation importante pour le système de forage AWI : il s’agit de la plus longue carotte jamais forée par un projet européen. Son importance réside dans le fait qu’à de plus grandes profondeurs, où le temps nécessaire pour descendre et remonter le trou de forage augmente progressivement, être capable récupérer des carottes plus longues à chaque passage signifie que nous progressons plus rapidement dans le forage et que nous devrions réduire le temps nécessaire pour atteindre le substratum rocheux et la glace la plus ancienne », a expliqué Rob Mulvaney, scientifique en chef pour cette saison de forage Beyond EPICA et professeur au British Antarctic Survey (BAS), et Frank Wilhelms, chef foreur pour cette saison Beyond EPICA et professeur à l’AWI, dans le 47e rapport de situation envoyé depuis le camp de terrain Little Dome C.

Cette année, les 217 premiers mètres de la carotte de glace Beyond EPICA ont également été traités au Cold Lab de la station Concordia, faisant des observations sur les carottes et mesurant ses paramètres de conductivité ainsi que les premières coupes. Une partie de ces carottes de glace sera transférée en Europe pour analyse dans des laboratoires européens.

Une « carotte de glace » précieuse

Le climat et l’histoire environnementale de notre planète sont archivées dans la glace, qui peut donc révéler des informations datant de siècles voire de centaines de millénaires sur l’évolution de la température et sur la composition de l’atmosphère. Les chercheurs pourront ainsi évaluer la teneur en gaz à effet de serre, tels que le méthane et le dioxyde de carbone, dans l’atmosphère du passé. Ensuite, ils pourront relier ces découvertes à l’évolution de la température.

« Nous pensons que cette carotte de glace nous donnera des informations sur le climat passé et les gaz à effet de serre dans l’atmosphère pendant la transition mi-pléistocène (MPT), qui s’est produite il y a entre 900 000 et 1,2 million d’années », explique Carlo Barbante. « Au cours de cette transition, la périodicité climatique entre les périodes glaciaires est passée de 41 000 à 100 000 ans : la raison pour laquelle cela s’est produit est le mystère que nous espérons résoudre. »