«Nous avons été choqués de découvrir à quel point déjà la fonte était avancée»

Au Grand Combin (VS), à plus de 4000 mètres d’altitude, une expédition internationale avec participation de l’Institut Paul Scherrer (PSI) a découvert que la fonte du glacier était très avancée. Pour le projet Ice Memory, qui vise à prélever des carottes de glace pour constituer une archive climatique destinée aux futures générations de chercheurs, cela signifie que dans les Alpes, il pourrait bien être trop tard. 
Margit Schwikowski, cheffe de l'expédition, avec une carotte de glace. (Photo: Scanderberg Sauer Photography)

Margit Schwikowski, votre objectif était de forer à 80 mètres de profondeur dans le glacier jusqu’à la roche, afin de prélever les plus anciennes strates de glace. Quel est le bilan de ce projet?

Il est malheureusement mitigé. En 2016, nos collègues de Venise avaient déjà prélevé une carotte de glace de 10 mètres au Grand Combin. Elle semblait prometteuse et affichait la signature attendue de variations annuelles des dépôts de particules. Notre idée, l’an dernier déjà, était d’extraire une plus longue carotte de glace, afin de la conserver pour les futures générations de chercheurs avant la fonte du glacier. Mais en raison du mauvais temps et de la pandémie de coronavirus, nous n’avons pu mener l’expédition que maintenant. Et des difficultés sont apparues à peine nous avions lancé la perceuse.

Où se situait le problème?

Au bout d’un mètre et demi déjà, nous avons atteint une couche de glace dure là où, en principe, nous pensions que nous allions trouver du firn encore relativement tendre. Le firn est de la neige ancienne partiellement recristallisée en grains et qui, normalement dans les glaciers alpins, cède la place, sous la pression, à une couche de glace compacte au bout de 40 à 50 mètres de profondeur seulement. Lorsqu’une couche de genre est présente nettement plus haut, nous parlons de «superimposed ice». Cette glace apparaît lorsqu’il fait suffisamment chaud pour que la neige en surface fonde et que l’eau s’infiltre jusqu’à une profondeur où il fait assez froid pour qu’elle gèle de nouveau. Ce n’était donc pas un bon signe.

Mais vous avez pu continuer à forer?

Oui, même si nous avons régulièrement rencontré ce types de couche. Au bout de 17 mètres, la perceuse s’est retrouvée coincée.Elle est équipée d’un tube carottier en aluminium d’une longueur d' un mètre. Ce tube est descendu - avec le tube pour collecter les copeaux de glace et le moteur assemblée au-dessus - par un câble qui alimente la perceuse avec électricité. Nous extrayons ainsi du glacier une carotte de glace d’une épaisseur de 8 centimètre et d’une longueur d’environ 70 centimètres, puis nous retirons la perceuse et nous entreposons la carotte de glace qu’elle contient. Puis nous recommençons à forer pour obtenir le morceau suivant. C’est au moment de retirer la perceuse que nous sommes restés coincés. Soit parce que la couche de glace dure à 17 mètres de profondeur s’était décalée, soit parce que la couche en-dessous était si tendre que la perceuse a pu glisser légèrement de côté et s’est coincée dans la glace au moment où nous avons voulu la retirer. Nous avons eu beaucoup de mal à la repêcher et nous avons constaté qu’il y avait même de l’eau à l’état liquide, là en bas. Lorsque nous avons fait une nouvelle tentative, par la suite, nous sommes restés définitivement coincés à 25 mètres. Seule l’utilisation de produits antigel nous a permis de dégager la perceuse. Mais cela a naturellement rendu ce puits inutilisable: les produits chimiques contamineraient tout nouvel échantillon.

Avez-vous essayé de changer d’emplacement?

Bien entendu, à plusieurs reprises. Mais partout, nous sommes restés coincés à la même profondeur. Les zones compactes n’étaient donc pas des lentilles de glace géographiquement délimitées, mais des strates entières qui traversaient le glacier. Nous avons dû stopper là, sans quoi, nous risquions de perdre la perceuse.

Comment interprétez-vous cela?

Nous étions complètement choqués. Car cela montrait clairement une chose: pour ce glacier, nous arrivons probablement trop tard avec notre projet. Au cours des dernières années, il a dû faire si chaud, là-bas, que beaucoup d’eau de fonte a pu s’infiltrer dans les profondeurs. Ce faisant, elle a emporté les particules dont nous voulions comprendre la stratification au fil du temps. S’il ne fait trop chaud que quelques jours, mais froid le reste du temps, ce n’est pas un problème. L’eau de fonte n’atteint pas une très grande profondeur avant de geler à nouveau. Il n’y a probablement que le strate annuelle supérieure qui est affectée. C’est ce que nous avons vécu lors de forages au Tibet et en Sibérie, par exemple. Mais dans les Alpes, le tableau est sombre. Nous pouvons gérer quelques lacunes, mais pas une signature complètement faussée.

Qu’allez-vous faire, maintenant?

Nous avons malgré tout quelques carottes de glace d’une longueur de 17 mètres qui couvrent les 15 dernières années, environ. Ce n’est pas beaucoup, mais espérons que cela suffira pour un projet de recherche, dans le cadre duquel l’une de nos doctorantes aimerait examiner dans quelle mesure des molécules organiques, issues par exemple de feux de forêts ou de la combustion de carburants fossiles, ont été conservées dans la glace du glacier. Nous sommes donc maintenant en train d’analyser si ces 17 mètres, au moins, sont utilisables. Si c’est le cas, alors nous referons peut-être encore une tentative, mais cette fois avec une perceuse thermique au lieu d’une perceuse électromécanique. La perceuse thermique se fraye son chemin dans les profondeurs en induisant une fonte de la glace et ne se coince pas aussi facilement. Nous ne l’avions pas emportée avec nous, car l’examen préliminaire n’avait pas suggéré que nous pourrions rencontrer des problèmes. Mais si la carotte de glace devait s’avérer inutilisable, la seule alternative qui nous reste dans les Alpes est le glacier de Grenz dans le massif du Mont Rose au sud-est de Zermatt. Le Colle Gnifetti qui se trouve là-bas, à 4500 mètres d’altitude, devrait être moins influencé par la fonte. Du moins, c’était le cas lorsque nous y avons foré pour la dernière fois, en 2015.

Pouvez-vous accélérer le prélèvement de carottes de glace dans le monde entier pour constituer l’Ice Memory?

L’objectif de notre initiative est de réunir une vingtaine de carottes de glace du monde entier. Avec le Grand Combin, nous en aurions eu cinq: une du Mont Blanc, une de l’Elbrouz dans le Caucase, une de l’Illimani en Bolivie et une du mont Béloukha en Sibérie. Un forage est aussi planifié au Kilimandjaro, en Afrique de l’Est, mais, pour le moment, la situation politique sur place est trop problématique pour se lancer. Et c’est là que réside aussi l’un de nos obstacles: nous ne pouvons pas aller plus vite. D’un côté parce que sur de nombreux glaciers, les conditions sont difficiles et nous devons attendre le bon moment. De l’autre, parce que ces expéditions sont chronophages et ne peuvent être conduites que par des équipes expérimentées. Les quelque 20 chercheurs impliqués y consacrent plus ou moins leur temps libre. Nous devons toujours lier cette activité à d’autres projets de recherche pour pouvoir justifier les dépenses. C’est la raison pour laquelle nous avons l’intention, maintenant, de créer une fondation, dont le PSI sera l’un des membres fondateurs, afin d’ancrer le projet sur une base financière plus stable. L’année prochaine, je prévois de rencontrer la communauté mondiale du carottage lors d’une conférence à Crans-Montana. Il y a sera aussi question de l’avancement d’Ice Memory.

Propos recueillis par: Jan Berndorff

Informations supplémentaires

La mémoire de glace de la Terre

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Contact

Prof. Margit Schwikowski
Responsable du Laboratoire de chimie de l’environnement
Institut Paul Scherrer, Forschungsstrasse 111, 5232 Villigen PSI, Suisse
Telefon: +41 56 310 41 10, e-mail: margit.schwikowski@psi.ch