"Ice Memory" : analyser et sauvegarder la mémoire des glaciers
Préserver un patrimoine de carottes glaciaires, véritables archives de la composition de l’air, pour analyser les évolutions et leur impact sur le climat.
La Fondation Air Liquide soutient “Ice Memory”, un programme international de préservation de la mémoire des glaciers menacés par le réchauffement climatique. Témoins inestimables de l’évolution de l’air, du climat et de l’environnement, les glaciers sont indispensables aux scientifiques et aux générations futures de chercheurs. Ils permettent de mieux comprendre les variations climatiques passées et d’anticiper ces futures évolutions. Soutenu par l’UNESCO, ce programme vise à créer en Antarctique un sanctuaire de carottes de glace pour les générations futures de chercheurs.
Préserver la mémoire du climat en archivant les glaciers
La glace des glaciers de montagne renferme de nombreuses informations sur l’évolution, à travers les âges, de la composition de l’air, du climat et de l'environnement : variations de la température, des concentrations atmosphériques des gaz à effet de serre, des émissions d’aérosols naturels ou de polluants d’origine humaine et industrielle… De telles données sont précieuses pour les scientifiques. Malheureusement, dans certaines régions du monde, les glaciers reculent inexorablement du fait du réchauffement climatique et ces archives glaciaires extrêmement fragiles sont en péril. C’est maintenant qu’il faut agir si l’on veut préserver les enregistrements d’information géochimique stockée dans certaines glaces.
Au rythme actuel, on projette la disparition totale, d’ici la fin du XXIe siècle, des glaciers situés en-dessous de 3 500 mètres d’altitude dans les Alpes et 5 400 mètres dans les Andes.
L'objectif : récolter, analyser et préserver des carottes glaciaires pour mieux comprendre les évolutions de la composition de l'air
Nos connaissances sur l’évolution de la qualité de l’air à travers les siècles restent parcellaires. Une base de données, ouverte à tous les scientifiques, contenant l’analyse des atmosphères permettra de mieux comprendre l’origine de ces variations. L’ambition du projet Ice Memory est de prélever des échantillons de glace, de les analyser avec les moyens d’aujourd’hui et de créer, en Antarctique, un sanctuaire de carottes glaciaires. Stocker et étudier aujourd’hui ces carottes de glace permettra demain aux générations futures de poursuivre ce travail d’analyse et de mieux comprendre les évolutions du climat.
18,000 Ans d’archives climatiques contenues dans le glacier de l’Illimani, en Bolivie
-54°C Température de la cave en Antarctique sur la base franco-italienne Concordia, Antarctique (PNRA)
Ice Memory, sauvegarder la mémoire de la glace
Concrètement : forer 20 glaciers en 20 ans
Lancée en 2015 par des glaciologues français et italiens, le programme « Ice Memory » prévoit de forer une vingtaine de glaciers au cours des deux prochaines décennies avec, déjà, des premiers forages en France, en Bolivie et en Russie. Il s’articule autour de 3 axes :
- collecter des échantillons de glace sélectionnés pour leur intérêt scientifique. Ces échantillons sont la propriété de l'humanité et une gouvernance internationale pérenne veillera à leur utilisation exceptionnelle et appropriée.
- réaliser aujourd’hui des analyses sur les carottes références afin d’acquérir des connaissances dès aujourd’hui et de constituer une base de données ouverte à la communauté scientifique internationale ;
- construire en Antarctique un sanctuaire dédié au stockage à long terme des carottes patrimoines dans une cave creusée sous la neige, à la base franco-italienne Concordia, véritable congélateur naturel à -54°C.
Focus
Opérations de carottage, analyses des données, préparation du sanctuaire : découvrir les expertises mobilisées pour ce projet ambitieux
1. Les opérations de carottage, en quoi consistent-elles ?
Les carottes de glace sont des échantillons cylindriques prélevés par forage dans les glaciers. Elles contiennent des informations précieuses des variations passées de la composition de l’air atmosphérique : traces de métaux lourds, d’acides, de polluants ou de gaz remontant jusqu’à des centaines d’années. Depuis quelques décennies, les carottages non-polaires ont permis d'étudier finement le climat récent. C’est en analysant ces échantillons que les glaciologues ont pris conscience de l’intense accélération du réchauffement climatique et qu’ils ont pu étudier la pollution entraînée par l’activité humaine ou par des catastrophes naturelles. Quatre opérations ont déjà été menées dans le cadre d’Ice Memory afin de collecter des carottes patrimoines qui seront stockées en Antarctique.
2. Quel est le but des analyses ?
Lors de chaque forage, une des carottes prélevées est systématiquement analysée dans le but de comprendre, avec les moyens actuels, l’évolution du climat et d’alimenter une base de données de référence ouverte à la communauté scientifique internationale. Plus particulièrement, un programme de recherche est mené par l’équipe ICE3 de l’Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE) de l’Université Grenoble Alpes1, sous le pilotage de Patrick Ginot. L’objectif est de reconstruire l’évolution de la composition de l’air et du climat, déterminer les acteurs et les sources d’émissions principales de pollution atmosphérique, et estimer leur impact sanitaire via l’étude du cycle de l’azote, du soufre et les sources de combustion de biomasse à l’échelle régionale. Pour cela, il est nécessaire d’identifier les espèces moléculaires et particulaires émises et enregistrées dans les carottes de glace (Carbone suie, K+, NH4+, NO3-, Levoglucosan, Mannosan, Galactosan, S, Mn, Rb, …) et déterminer leurs évolutions sur la plage de temps disponible grâce à l’archive glaciaire de chaque site de prélèvement. Ce travail met en jeu des techniques analytiques de pointe centralisées dans le nouveau laboratoire de l’IGE, PANDA2, telles que :
- des techniques séparatives (GC, IC, ultrafiltration), de détection (ICPMS), de couplage instrumental (IC-MS, IC-MS/MS), d’analyse isotopique en flux continu (CF-IRMS)
- des techniques novatrices faisant intervenir la culture de bactéries
Seules deux équipes au niveau mondial, dont celle de l’lGE, maîtrisent ce spectre de types d’analyses. Toutes les données traitées dans le volet “impact sur la santé” du projet sont mises en commun avec un autre programme de recherche soutenu par la Fondation Air Liquide, Predict’Air.
3. Un sanctuaire, c’est quoi exactement ?
L’Institut polaire français Paul-Emile Victor (IPEV) et le Programme national italien de recherche en Antarctique (PNRA) travaillent à la réalisation d’une cave de stockage à la station franco-italienne Concordia, située à 3 233 mètres d’altitude sur le haut plateau antarctique. La température moyenne y est de - 54°C, descendant jusqu’à - 84°C en hiver. Malgré l’éloignement et l’isolement de ce site, la chaîne logistique existante et la grande stabilité de la température à 10 mètres de profondeur dans le névé en font un lieu de stockage idéal des échantillons de glace pour la sauvegarde à long terme des archives du climat.
Ce que fait la Fondation Air Liquide
Ice Memory est financé par des organismes scientifiques et du mécénat privé. Les dons de la Fondation Air Liquide contribuent essentiellement à financer les missions de carottage en Bolivie et en Russie, l’acquisition de conteneurs pour la cave de stockage en Antarctique et l’achat d’équipements analytiques de pointe des carottes de référence, centralisés sur le nouveau laboratoire d’analyses de l’IGE, PANDA3.
2. Plateau Analytique Dédié aux Archives glaciaires
3. Plateau Analytique Dédié aux Archives glaciaires
Ice Memory
Témoignage
"Lorsque la Fondation Air Liquide m'a proposé d'assurer le suivi du projet Ice Memory à ses côtés et d'apporter un avis scientifique, j'ai répondu présente tout de suite. En tant que garante scientifique et technique d'Air Liquide, je m'assure que les objectifs scientifiques sont bien réalisés. Ice memory est un projet merveilleux qui nous permet de constituer un patrimoine scientifique. Grâce à ce projet les générations futures auront accès aux informations contenues dans nos glaciers qui auront peut-être disparu. Ces informations permettront notamment d'augmenter la connaissance sur l'évolution locale de la qualité de l'air. Patrick Ginot et son équipe de l’Institut des Géosciences de l’Environnement de l’Université Grenoble Alpes sont des experts dans le domaine dans les glaciers et de l'analyse des carottes glaciaires. Ils font preuve de beaucoup de courage lors de leurs expéditions. C'est le partenaire idéal pour réaliser ce projet. Je suis très fière d'apporter une petite contribution à ce patrimoine scientifique. En tant que collaborateur, la Fondation Air Liquide me permet d'aller au-delà de mon travail habituel, de rêver et de contribuer à l'avenir. Elle donne un sens à mon travail."
Anne-Laure Lesort, Campus Innovation Paris, Air Liquide
