Plus tôt que prévu

Cette époque a laissé des traces : alors que les grandes puissances des années 1950 et 1960 procédaient à des essais en surface de leurs armes nucléaires, des substances radioactives se sont déposées à la surface de la Terre, partout dans le monde. Ces substances sont encore présentes aujourd'hui, par exemple dans les sédiments des lacs, et indiquent où se trouvent des vestiges de cette époque.

Une méthode qui fonctionne aussi dans les Alpes

Cela s'applique également en principe à la glace des glaciers. Les scientifiques utilisent donc également ces résidus pour dater la glace des glaciers - mais jusqu'à présent uniquement pour les glaciers froids qui ne bougent pas ou peu parce qu'ils se trouvent sur une surface plane, comme c'est parfois le cas en Antarctique ou au Groenland, par exemple. Pour les glaciers alpins tempérés, en revanche, il n'était pas certain que la méthode fonctionnerait. On a supposé que les traces radioactives seraient fortement effacées par la dynamique et l'eau de fonte de la glace, de sorte qu'elles ne pourraient plus être utilisées pour la datation.

Ce n'est cependant pas le cas, comme le démontrent les résultats récemment publiés par Guillaume Jouvet, de l'ETH Zurich et de l'Université de Zurich, qu'il a obtenus en collaboration avec des scientifiques du Laboratoire d'hydraulique, d'hydrologie et de glaciologie (VAW) de l'ETH Zurich, du Laboratoire Spiez et des membres du Laboratoire de défense NBC de l'armée suisse 1. Le point de départ de l'étude a été une demande des Forces armées suisses, qui ont proposé d'envoyer des soldats sur le glacier pour y prélever des échantillons. Le rôle du laboratoire Spiez était d'aider les représentants de l'armée à tester les échantillons pour les substances radioactives. En tant que laboratoire de référence de la Suisse, le Laboratoire Spiez dispose de l'équipement nécessaire pour effectuer des tests aussi délicats.

Prévision erronée

La question était de savoir où exactement les soldats devaient forer pour s'assurer qu'ils prélevaient des échantillons de glace de la bonne période. Les scientifiques de l'ETH Zurich avaient la réponse. Un modèle informatique leur a permis de reconstituer les mouvements du glacier, en leur montrant où trouver de la glace des années 1950 et 1960. Les scientifiques avaient récemment utilisé le même modèle pour calculer quand et où les restes du légendaire avion Dakota allaient émerger. En 1946, l'avion militaire américain s'est écrasé dans l'Oberland bernois et s'est perdu dans les glaces du glacier de Gauli depuis lors. Il y a quelques années seulement, les premiers fragments de l'avion sont apparus à la surface.

Mais les chercheurs de l'Ecole polytechnique ont dû admettre que leurs calculs étaient erronés. Aucun des échantillons de glace prélevés en 2018 ne présentait de traces de plutonium provenant de la période d'essai des armes nucléaires. «Il n'est en fait pas si surprenant que nos calculs aient été imprécis», explique Guillaume Jouvet. «Notre modèle exige d'avoir des données assez précises sur la quantité de neige déposée dans la partie supérieure du glacier, sur la fonte de la glace et sur les vitesses d'écoulement de la glace en surface. Malheureusement, comme ces données ne sont pas disponibles pour le glacier de Gauli, nous avons dû les déduire indirectement à partir des données climatiques et de télédétection. Comme ces données estimées sont inévitablement imprécises, plus le point de départ des calculs est éloigné dans le temps, plus les résultats du modèle sont susceptibles d'être erronés.»

Deuxième tentative réussie

Comme l'analyse chimique a montré que la première série d'échantillons de glace ne couvrait pas toute la période d'essai des armes nucléaires, l'armée suisse a collecté une deuxième série, plus large, en été 2019. Pour ces soldats spécialisés, qui en cas d'urgence doivent être capables d'identifier des traces d'armes nucléaires, biologiques et chimiques, cet exercice d'entraînement était le bienvenu. Aidés par des conditions météorologiques favorables, les soldats ont pu collecter des échantillons dans plus de 200 endroits. Au total, ils ont retiré près d'une demi-tonne de glace sur une distance de deux kilomètres couvrant toute la largeur du glacier. Ces échantillons ont ensuite été envoyés au laboratoire de Spiez pour un traitement et une analyse radiochimique - cette fois avec succès.

«Les carottes de la deuxième série montrent clairement les deux principaux pics de pollution par des substances radioactives de 1957 et 1962, la contamination s'étant brutalement arrêtée après 1963», rapporte Guillaume Jouvet. Grâce aux nouvelles données d'analyse, les scientifiques ont pu recalibrer le modèle de flux. Dans l'ensemble, il est apparu que le glacier de Gauli s'est déplacé vers la vallée plus rapidement qu'on ne le pensait auparavant.

Remonter le glacier

Grâce à ces nouvelles découvertes et à l'âge de la glace, les scientifiques peuvent maintenant cartographier l'âge de la glace sur l'ensemble du glacier. La carte montre que la glace la plus ancienne se trouve dans la partie inférieure de la langue du glacier, tandis que la glace la plus récemment formée se trouve dans la partie supérieure. «C'est la première carte de ce type», explique M. Jouvet. «Elle pourrait également s'avérer utile à d'autres scientifiques qui cherchent à examiner la glace du siècle dernier. Notre carte leur permet de voir immédiatement où la trouver sans avoir à recourir au processus coûteux et complexe du forage en profondeur.»