mise à jour : 28/09/2009

Actualités scientifiques
ACTUALITE SCIENTIFIQUE DU LGGE


Vous trouverez dans cette rubrique des communiqués scientifiques issus des publications les plus récentes du LGGE. Pour plus d'informations sur ces résultats, veuillez contacter directement le chercheur mentionné.
Par ailleurs les événements marquants de la vie du LGGE: missions, prix, conférences etc... apparaissent dans la page Evénéments


Archives de l'actualité scientifique du LGGE

  • Les glaces du Groenland face au réchauffement : les leçons du passé
    - communiqué de presse(17 septembre 2009)





  • Il y a plusieurs milliers d'années, la portion côtière de la calotte glacière du Groenland a connu une importante perte de glace à cause de températures relativement chaudes. Au sein d'une équipe internationale, des chercheurs du Laboratoire de glaciologie et de géophysique de l'environnement (LGGE, Université Joseph Fourier / CNRS) ont pu décrire cette partie de l'histoire du Groenland grâce à l'étude de carottages conduits au travers de la calotte. Ces observations, réalisées avec le soutien du Groupement de recherche européen "Vostok" (INSU-CNRS) et de l'Institut polaire français Paul Emile Victor, fournissent un éclairage nouveau sur la possible évolution des glaces du Groenland, sous l'effet du réchauffement climatique d'origine humaine. L'étude parait le 17 septembre 2009 dans la revue Nature.
    La fonte partielle de l'immense calotte de glace recouvrant le Groenland est désormais un sujet d'inquiétude majeure pour le futur en raison du réchauffement climatique. La fonte en totalité de cette calotte conduirait le niveau des mers à s'élever en moyenne de 7 mètres.
    Une équipe de glaciologues danois, canadiens, français et russes vient de reconstituer l'histoire du climat et des altitudes de surface de la calotte groenlandaise au cours de l'Holocène, la période relativement chaude que connaît la planète depuis environ 11 000 ans. Leur étude montre qu'entre - 7 000 et - 10 000 ans, le Groenland a connu une température maximale supérieure d'environ 2°C à la température actuelle. Ces conditions chaudes étaient accompagnées d'une diminution de l'altitude de surface des régions côtières de la calotte de plusieurs centaines de mètres (entre 600 et 200 mètres pour les sites étudiés).
    Les chercheurs ont déchiffré cette histoire en analysant différents paramètres mesurés dans des carottes prélevées dans la calotte de glace principale du Groenland, mais aussi au sein de deux petites calottes situées sur la côte. La contribution française du LGGE a notamment consisté à évaluer l'altitude possible de la calotte au cours du temps, en utilisant la quantité de gaz emprisonnée dans les bulles d'air au sein des carottes comme baromètre-altimètre du passé.
    Sur la base de ces observations du passé, leurs travaux suggèrent donc que le Groenland, dans sa configuration actuelle, pourrait répondre à une augmentation de température de quelques degrés seulement par une perte nette de glace côtière.


    Références :
    Holocene thinning of the Greenland ice sheet, Vinther B. M., Buchardt S. L., Clausen H. B., Dahl-Jensen D., Johnsen S. J., Fisher D. A., Koerner R. M., Raynaud D., Lipenkov V., Andersen K. K., Blunier T., Rasmussen S. O., Steffensen J. P., Svensson, A. M., Paru dans Nature le 17 septembre 2009


    Contact : Dominique Raynaud (04 76 82 42 00)

  • Une première : l'évolution des gaz à effet de serre sur 800 000 ans
    (15 mai 2008)



  • Evolution des deux gaz à effet de serre de l'atmosphère les plus importants après la vapeur d'eau : le dioxyde de carbone (courbe bleue) et le méthane (courbe verte), au cours des derniers 800 000 ans. La reconstitution de la température en Antarctique (courbe rouge) est issue des mesures des isotopes de l'eau constituant la glace. Les données de dioxyde de carbone proviennent de plusieurs carottes de glace (Vostok, Taylor Dome, EPICA Dôme C). Celles du méthane sont entièrement issues du forage EPICA Dôme C. © Université de Berne et LGGE

    Pour prédire l'évolution future des gaz à effet de serre, retracer leur évolution passée, de plus en plus loin dans le temps, est un enjeu majeur. C'est en analysant de la glace antarctique extraite dans le cadre du forage glaciaire EPICA (1), que les chercheurs français du LGGE (2) et du LSCE (3), épaulés par plusieurs partenaires internationaux (4), sont parvenus à repousser ces limites temporelles. Ils ont, pour la première fois, reconstitué sur 800 000 ans l'évolution des teneurs en dioxyde de carbone et méthane, les deux principaux gaz à effet de serre après la vapeur d’eau. Avec cet enregistrement, les scientifiques disposent de données de référence grâce auxquelles ils espèrent mieux prévoir le climat à venir de notre planète. Ces résultats font l'objet de deux articles dans la revue Nature du 15 mai 2008.

    En l'absence de gaz à effet de serre (vapeur d'eau, dioxyde de carbone, méthane…), la température moyenne à la surface de la Terre atteindrait à peine -18°C. Dans ces conditions, toute vie parait impossible. Aujourd'hui, la concentration de ces gaz dans l’atmosphère a considérablement augmenté du fait des activités humaines (combustion des énergies fossiles, développement de l'agriculture). Etudier leur évolution passée permet de mieux comprendre leurs interactions avec le climat terrestre. Une telle étude est possible à partir des carottes de glace qui constituent les seules archives disponibles à ce jour pour reconstruire avec précision les teneurs passées en gaz à effet de serre.

    Dans le cadre du projet EPICA, une carotte de glace forée en Antarctique, à proximité de la base franco-italienne Concordia (Dôme C), a atteint en décembre 2004 une profondeur de 3 270 mètres, s'arrêtant à quelques mètres au-dessus du socle rocheux. A ce niveau se situe une glace "âgée" de 800 000 ans, soit 8 cycles climatiques glaciaire-interglaciaires. Il s’agit de la glace la plus ancienne jamais extraite à ce jour. L’analyse des bulles de gaz piégées dans cette glace a ainsi permis d’étendre les enregistrements de la composition de l'atmosphère en dioxyde de carbone (CO2) et méthane (CH4) jusqu'à 800 000 ans (le précédent enregistrement n’avait atteint "que" 650 000 ans).
    A la lumière de ces nouvelles mesures, les chercheurs disposent, pour la première fois, de courbes de référence des teneurs en CO2 et CH4 témoignant de l’évolution de ces gaz sur cette période très ancienne. Une véritable aubaine pour les scientifiques qui tentent de comprendre les corrélations entre les changements climatiques terrestres et le cycle du carbone. Ces résultats laissent espérer une meilleure prédiction de l'évolution future des gaz à effet de serre, et a fortiori, du climat de la Terre.

    Ce travail a déjà permis des avancées fondamentales sur plusieurs points. Il confirme, tout en l’étendant, l’étroite corrélation observée entre les températures enregistrées en Antarctique dans le passé et les teneurs atmosphériques en CO2 et CH4. Autre observation capitale : jamais, sur les derniers 800 000 ans, n’ont été relevées des teneurs en gaz à effet de serre aussi élevées qu’aujourd’hui (les valeurs actuelles dépassent 380 ppmv (5) pour le CO2 et 1 800 ppbv (6) pour le CH4). La courbe du CO2 révèle d'ailleurs les concentrations les plus basses jamais enregistrées, de 172 ppmv il y a 667 000 ans. De plus, les chercheurs ont mis en évidence une modulation (variations plus ou moins élevées) des teneurs moyennes en CO2 atmosphérique sur une échelle de temps relativement longue, c’est-à-dire de plusieurs centaines de milliers d'années. Ce phénomène inédit pourrait résulter de l'intensité plus ou moins importante de l'érosion continentale qui affecte le cycle du carbone sur de grandes échelles de temps.

    Concernant l’enregistrement remarquablement détaillé du méthane atmosphérique, les chercheurs constatent une augmentation de la périodicité de la composante dite “de précession” (7) au cours du temps. Bien corrélé aux intensités de la mousson relevées en Asie du Sud-Est à travers les millénaires, ce signal reflète sans doute une intensification des moussons en régions tropicales sur les 800 000 dernières années. Enfin, la courbe du méthane révèle des fluctuations rapides à l'échelle millénaire, récurrentes au cours de chaque glaciation. L'empreinte de tels événements s'observe aussi dans le signal CO2 daté de 770 000 ans, lorsque la Terre entrait de nouveau en glaciation à la suite de l'inversion magnétique terrestre survenue il y a 780 000 ans. Cette variabilité climatique rapide serait liée aux fluctuations du courant thermohalin (circulation à grande échelle des masses d’eau qui participe à la redistribution de la chaleur sur Terre). Reste à expliquer pourquoi elle se manifeste dès le début des glaciations…

    (1) Coordonné par la Fondation européenne pour la science (ESF) et la communauté européenne, le projet EPICA ou "European Project for Ice Coring in Antarctica" a obtenu le soutien financier de l’Union européenne et des 10 pays européens participants au forage (Belgique, Danemark, France, Allemagne, Italie, Pays-Bas, Norvège, Suède, Suisse et Royaume-Uni). Les chercheurs français sont notamment soutenus par l'Agence nationale de la recherche (ANR), l'Institut national des sciences de l’univers (INSU-CNRS) et le CEA. La logistique sur le terrain à Dôme C a été assurée par l’Institut polaire français Paul-Emile Victor (IPEV), en partenariat avec le Programme national italien de recherche antarctique. EPICA a reçu le Prix Descartes pour la recherche en mars 2008.
    (2) Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement, CNRS / Université Joseph Fourier
    (3) Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement, CNRS / CEA / Université Versailles Saint Quentin
    (4) L'Institut de Physique et le Centre Oeschger sur la recherche climatique de l'Université de Berne (Suisse), entre autres.
    (5) Cela signifie que parmi 1 million de molécules dans l'air, 380 seront des molécules de CO2. Un ppmv = une partie par million en volume.
    (6) Cela signifie que parmi 1 milliard de molécules dans l'air, 1800 seront des molécules de CH4. Un ppbv = une partie par milliard en volume.
    (7) La précession est le nom donné au changement graduel d'orientation de l'axe de rotation d'un objet ou, de façon plus générale, d'un vecteur sous l'action de l'environnement. Prenons le cas de la Terre : on peut considérer que l'axe des pôles précesse du fait des interactions gravitationnelles avec le Soleil.


    Références :
    High-resolution carbon dioxide concentration record 650,000-800,000 years before present. Lüthi, D., M. Le Floch, B. Bereiter, T. Blunier, J.-M. Barnola, U. Siegenthaler, D. Raynaud, J. Jouzel, H. Fischer, K. Kawamura, and T.F. Stocker. Nature. 15 mai 2008.
    Orbital and millennial-scale features of atmospheric CH4 over the last 800,000 years. Loulergue, L., A. Schilt, R. Spahni, V. Masson-Delmotte, T. Blunier, B. Lemieux, J.-M. Barnola, D. Raynaud, T.F. Stocker, and J. Chappellaz. Nature. 15 mai 2008.


    Contact : Jérôme Chappellaz (04 76 82 42 64)

  • L'humidité des continents, chef d'orchestre naturel du méthane dans l'atmosphere (projet EPICA)
    (16 avril 2008)



  • Carothèque de la station franco-italienne Concordia, Dôme C (Antarctique). © CNRS Photothèque/IPEV/Yves FRENOT

    Des chercheurs du Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE/OSUG)(1), ainsi que d'autres chercheurs du programme de forage européen EPICA(2), viennent d'identifier les principales raisons du doublement des teneurs en méthane entre -18 000 ans (dernier maximum glaciaire) et -11 500 ans (début de la période "chaude" actuelle). En cause, l'extension des zones humides continentales, notamment celle des marécages en milieu boréal dont les émissions de méthane étaient quasiment nulles durant le maximum glaciaire. Plus étonnant, les émissions de méthane associées aux feux de végétation seraient restées constantes lors de cette transition climatique majeure. Publiés dans la revue Nature le 17 avril 2008, ces résultats permettent de mieux cerner les mécanismes pouvant amplifier dans le futur les émissions naturelles de méthane, un gaz à effet de serre hautement incriminé dans le réchauffement climatique.

    Les carottes de glace constituent la seule archive disponible pour reconstruire avec précision la composition de l'atmosphère dans le passé, notamment les teneurs en gaz à effet de serre comme le méthane. Le méthane est le second gaz à effet de serre d'origine humaine, après le gaz carbonique, et ses teneurs ont augmenté de plus de 150% au cours des derniers 200 ans, en relation avec l'augmentation des émissions anthropiques (agriculture, exploitation du gaz naturel...).

    S'appuyant sur les deux forages profonds réalisés en Antarctique, certains scientifiques impliqués dans le consortium européen EPICA ont cherché à mieux comprendre l'origine des variations naturelles du méthane atmosphérique au cours du temps. Pour cela, ils ont analysé les gaz piégés dans les carottes de glace et obtenu la toute première évolution détaillée du rapport isotopique carbone13/carbone12 du carbone constituant la molécule de méthane sur l'ensemble de la dernière transition climatique glaciaire-interglaciaire [entre -18 000 ans (période glaciaire) et -11 500 ans (début de l'Holocène(3))].

    Avec ce nouveau signal, les chercheurs disposaient d'un jeu unique de données sur le méthane pour l'ensemble de cette période leur permettant de rechercher l'origine de la variabilité naturelle du méthane : évolution de sa concentration atmosphérique et différence de concentration entre les deux pôles (mesures au Groenland et en Antarctique) - deux résultats obtenus par l'équipe pilotée par Jérôme Chappellaz -, rapport isotopique deutérium/hydrogène et, désormais, rapport isotopique carbone13/carbone12.

    En combinant ces éléments avec un modèle simple de l'atmosphère, les chercheurs sont parvenus à montrer que le doublement de la concentration atmosphérique du méthane lors de la dernière transition glaciaire-interglaciaire résulte, pour une large part (voir encart), d'un accroissement des émissions de méthane par les régions marécageuses tropicales et, pour une part plus faible, d'une augmentation du temps de résidence du méthane dans l'atmosphère due à son oxydation moins efficace dans l'atmosphère interglaciaire chaude.

    Les conclusions tirées des analyses isotopiques ont été plus surprenantes. Les marécages et tourbières boréales (hautes latitudes de l'hémisphère nord) ont également contribué largement à cette augmentation de concentration : quasi inexistantes en conditions glaciaires, ces zones humides auraient en effet commencé à se former et à émettre au cours de la transition climatique. A contrario, les feux de végétation, responsables aujourd'hui d'environ 20% des émissions naturelles de méthane, n'ont pas produit de variations significatives des teneurs en méthane au cours de la période de réchauffement étudiée. Ces analyses indiquent enfin que cette variation de concentration ne peut provenir de dégazages catastrophiques d'hydrates de méthane piégés dans les sédiments marins.

    De prime importance, ces résultats soulignent le rôle des zones marécageuses continentales en tant que sources de méthane, aussi bien en milieu tropical qu'en milieu boréal.

    Les différentes contributions au doublement de la concentration atmosphérique du méthane, lors du passage du glaciaire vers l'interglaciaire :
    • une augmentation du temps de résidence du méthane dans l'atmosphère d'environ 30%,
    • une augmentation des émissions des zones humides boréales de 50 millions de tonnes par an,
    • une augmentation des émissions des zones humides tropicales de 55 millions de tonnes par an,
    • une augmentation des émissions des feux de végétation de seulement 6 millions de tonnes par an.

    Note(s)
    (1) Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (CNRS, Université Joseph Fourier) de l'Observatoire des sciences de l'Univers de Grenoble (LGGE/OSUG) (2) Coordonné par la Fondation européenne pour la science (ESF), le projet EPICA ou "European Project for Ice Coring in Antarctica" a obtenu le soutien financier des 10 pays européens participants, dont la France (EPICA est notamment soutenu par différents programmes de l'Institut polaire français Paul-Emile Victor et de l'INSU-CNRS, par le CEA et par un projet ANR), ainsi que de l'Union européenne. (3) Période chaude qui a coïncidé avec la sédentarisation humaine.


    Références :
    Changing boreal methane sources and constant biomass burning during the last termination. Hubertus Fischer, Melanie Behrens, Michael Bock, Ulrike Richter, Jochen Schmitt, Laetitia Loulergue, Jerome Chappellaz, Renato Spahni, Thomas Blunier, Markus Leuenberger & Thomas F. Stocker. Nature. 17 avril 2008


    Contact : Jérôme Chappellaz (04 76 82 42 64)

  • L'origine surprenante de la pollution atmosphérique particulaire en composés carbonés
    (11 décembre 2007)



  • Pollution dans une vallée alpine en hiver, due essentiellement au chauffage au bois. © POVA

    La combustion de biomasse (feux de cheminée, feux agricoles et feux de jardins) est responsable de 50 à 70% de la pollution carbonée hivernale en Europe. Tel est le verdict rendu par le programme européen CARBOSOL (1) chargé d'étudier la pollution particulaire en composés carbonés en Europe, et coordonné par le Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE, CNRS / Université Grenoble 1). Un résultat surprenant, à paraître le 15 décembre dans The Journal of Geophysical Research, qui a en outre le mérite de souligner les voies possibles de lutte contre cette pollution.

    Dans les années 2000, des campagnes de mesure de la pollution particulaire globale, c'est-à-dire de tous les aérosols, ont été lancées. Elles étaient en partie motivées par la croissance de la motorisation diesel, forte émettrice d'aérosols carbonés, dont on pensait qu'ils jouaient un rôle notable dans la pollution particulaire.
    C'est dans ce contexte qu'a été lancé, en 2001, le programme européen CARBOSOL(1) d'étude de la pollution particulaire en composés carbonés. Ses objectifs étaient de faire un état des lieux de la quantité et de la composition des aérosols carbonés à l'échelle de l'Europe mais également d'en déterminer les sources. Il s'agissait notamment de définir les parts respectives des combustibles fossiles (transport, industrie, chauffage au fioul et au gaz) et de la biomasse (chauffage au bois, feux de végétaux) à cette pollution. Les recherches développées par ce programme, coordonné par Michel Legrand, directeur de recherche CNRS au LGGE, ont été soutenues par l'INSU-CNRS.

    La biomasse, une importante source de pollution atmosphérique particulaire
    Les principales méthodes utilisées dans ce programme faisaient appel à des traceurs chimiques et au carbone 14 (14C). Le levoglucosan, sucre produit lors de la combustion de la cellulose, s'est avéré un excellent traceur chimique permettant de relever sans ambiguïté les émissions dues à la combustion de biomasse. Le 14C, quant à lui, est un isotope radioactif du carbone qui se désintègre trop vite (sa demi-vie est de 5700 ans) pour se trouver dans les combustibles fossiles, mais qui est présent dans la biomasse. Les chercheurs ont ainsi établi qu'en hiver, 50 à 70% de la masse des aérosols carbonés provient de la combustion de biomasse, ceci partout en Europe et aussi bien pour les masses d'air étudiées près du sol qu'en altitude. Les sites de mesure allaient en effet de la côte portugaise à la Hongrie, en passant par les observatoires du puy de Dôme (1400 m) et du Mont Blanc (4300 m).

    Des résultats corroborés par des observations locales
    Bousculant les idées reçues, ces résultats confirment et généralisent des observations plus locales, comme celle réalisée en 2004 au centre de Zurich qui a montré que la combustion de biomasse est responsable d'au moins 40% de la pollution en particules carbonées. Par ailleurs, concernant les métropoles françaises, une première étude conduite au cours de l'hiver 2007 par l'INERIS, à la demande du ministère de l'Écologie et du développement durable, avec la participation du Laboratoire de chimie moléculaire et environnement (LCME, Université de Savoie), du LGGE et des Associations agréées de surveillance de la qualité de l'air (AASQA) de Paris, Lille, Strasbourg et Grenoble, a remis des résultats très similaires à ceux obtenus à Zurich.

    Comment lutter efficacement contre la pollution particulaire carbonée ?
    Si de nombreux et coûteux efforts ont été faits et se poursuivent pour limiter la pollution particulaire carbonée, ces nouvelles études suggèrent que la manière la plus efficace de limiter cette pollution à l'échelle continentale, notamment en hiver, consisterait à s'attaquer principalement à la combustion de biomasse, par des évolutions technologiques et une réglementation sévère limitant ses modes d'utilisation. De telles mesures sont d'autant plus nécessaires, que de récentes études épidémiologiques ont souligné la similarité des effets sur la santé entre les fumées de combustion de biomasse et les produits pétroliers (diesel), tant dans la nature que dans la fréquence des troubles engendrés (affection respiratoire, cancer du poumon...). De nombreux États ont d'ailleurs interdit depuis longtemps les feux de cheminées ouvertes, les feux agricoles et ceux de jardins.

    (1) Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (CNRS - Université Joseph Fourier Grenoble I)
    Outre la contribution française du LGGE, ce projet européen (2001-2005) rassemblait des chercheurs allemands (Institut für Umweltphysik, Heidelberg, Max Planck Institute for meteorology, Hambourg), autrichiens (Université technique de Vienne), portugais (Université d'Aveiro), hongrois (Université de Veszprém) et norvégiens (Institut météorologique norvégien, Oslo).


    Références :
    Legrand, M. and H. Puxbaum, Summary of the CARBOSOL project: Present and Retrospective State of Organic versus Inorganic Aerosol over Europe, J. Geophys. Res., 112 (D23), doi:1029/2006JD008271, 2007.
    Pio, C., M. Legrand, T. Oliveira, J. Afonso, C. Santos, A. Caseiro, P. Fialho, F. Barata, H. Puxbaum, A. Sanchez-Ochao, A. Kasper-Giebl, A. Gelencsér, S. Preunkert, and M. Schock, Climatology of aerosol composition (organic versus inorganic) at non-urban sites on a West-East transect across Europe, J. Geophys. Res., 112 (D23), doi:1029/2006JD008038, 2007.
    Puxbaum, H., A. Caseiro, A. Sánchez-Ochoa, A. Kasper-Giebl, M. Claeys, A. Gelencsér, M. Legrand, S. Preunkert, and C. A. Pio, Levoglucosan levels at background sites in Europe for assessing the impact of biomass combustion on the European aerosol background, J. Geophys. Res., 112 (D23), doi:1029/2006JD008114, 2007.
    Gelencsér, A., B. May, D. Simpson, A. Sánchez-Ochao, A. Kasper-Giebl, H. Puxbaum, A. Caseiro, C. Pio, and M. Legrand, Source apportionment of PM2.5 organic aerosol over Europe: primary/secondary, natural/anthropogenic, fossil/biogenic origin, J. Geophys. Res., 112 (D23), doi:1029/2006JD008094, 2007.
    Szidat, S., T.M. Jenk, H.W. Gäggeler, H.A. Synal, R. Fisseha, U. Baltensperger, M. Kalberer, V. Samburova, S. Reimann, A. Kasper-Giebl, and I. Hajdas, Radiocarbon (14C)-deduced biogenic and anthropogenic contributions to organic carbon (OC) of urban aerosols from Zürich, Switzerland, Atmos. Environ., 38, 4035-4044, 2004.
    Naeher, L.P., M. Brauer, M. Lipsett, J.T. Zelikoff, C.D. Simpson, J.Q. Koenig, and K.R Smith, Woodsmoke health effects: A review, Inhalation Toxicology, 19:1, 67-106, doi: 10.1080/08958370600985875, 2007.


    Contact : Michel Legrand (04 76 82 42 43)
    Contact : Jean-Luc Jaffrezo (04 76 82 42 32)
    Contact : Florent Dominé (04 76 82 42 69)

  • Deux averses de micrométéorites fossilisées dans la carotte de glace EPICA
    (20 septembre 2007)



  • Image montrant l'une des deux couches de micrométéorites visibles à l'oeil nu dans la carotte d'EPICA / Dôme C. La carotte de glace possède un diamètre d'environ 10 cm (© Université de Berne, B. Stauffer)


    Sphères micrométéoritiques extraites de l'une des deux couches (© ENEA Rome, B. Narcisi)
    Des chercheurs du LGGE (1), en collaboration avec l'ENEA(2) de Rome et le CSNSM(3) d'Orsay, ont découvert deux couches de micrométéorites, espacées de "seulement" 50 000 ans, dans la glace du forage EPICA formée en Antarctique il y a plus de 400 000 ans. Outre la rareté de tels événements et leur intérêt pour la corrélation des forages, leur survenue à un tournant de la rythmicité du climat terrestre pourrait relancer le débat sur le rôle des poussières météoritiques orbitant autour du soleil dans les grands cycles climatiques de l'ère Quaternaire.

    Les deux couches de poussières visibles à l'oeil nu dans la carotte de glace EPICA forée au Dôme Concordia (Antarctique) ont fait l'objet d'études approfondies par les chercheurs du LGGE, de l'ENEA et du CSNSM.

    D'aspect semblable à des couches volcaniques, ces couches contiennent en réalité de nombreuses petites sphères de quelques millièmes de millimètres de diamètre, formées de silicates contenant plus de 30% de magnésium. Or de telles proportions de magnésium dans des silicates signent une origine extraterrestre. En outre, la concentration des particules extraterrestres dans ces deux couches est 10 000 à 100 000 fois supérieure à la concentration moyenne de matière extraterrestre tombant à la surface de l'Antarctique chaque année. Une grande première ! Jamais une telle concentration de matière extraterrestre n'avait été découverte dans une carotte de glace ; en effet, les quelques petites sphères observées jusqu'ici au microscope, après filtrage de plusieurs tonnes d'échantillons de neige ou de glace, étaient toujours très dispersées.

    L'enregistrement de deux tels événements d'origine extraterrestre dans un laps de temps aussi court (50 000 ans) est très singulier. S'il s'agit les deux fois d'une pluie de micrométéorites issues de l'explosion de bolides extraterrestres, leur empreinte devrait être visible dans d'autres carottes de glace en Antarctique. Ce serait alors une aubaine pour les chercheurs qui pourraient s'en servir comme marqueur stratigraphique.

    D'après la chronologie du forage EPICA, ces deux événements eurent lieu il y a 434 000 et 481 000 ans, c'est-à-dire, curieusement, au cours de la période glaciaire qui a précédé la période interglaciaire n°11, laquelle a été particulièrement longue. Cette période correspond à la transition climatique dénommée « Mid Brunhes », qui marque un changement à la fois dans le rythme des cycles glaciaires-interglaciaires, qui deviennent plus longs, et dans la durée et l'ampleur des périodes interglaciaires, qui deviennent plus longues et plus chaudes. N'est-ce qu'une coïncidence ou bien y a-t-il une relation de cause à effet, laquelle relancerait l'hypothèse d'une influence des disques météoritiques orbitant autour du soleil sur les grands cycles climatiques terrestres ? La question est ouverte.

    (1) Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (CNRS - Université Joseph Fourier Grenoble I)
    (2) Ente per le nuove tecnologie, l'energia e l'ambiente
    (3) Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse (CNRS - Université de Paris Sud)


    Références : B. Narcisi, J.R. Petit and C. Engrand, First discovery of meteoritic events in deep Antarctic (EPICA-Dome C)ice cores, Geophysical Research Letters, 2007, 34, L15502, doi:10.1029/2007GL030801, 11 août 2007



    Contact : Jean-Robert Petit (04 76 82 42 44)
  • Les glaciers subissent le réchauffement climatique à toute altitude
    (30 août 2007)



  • Disparition du glacier de Saint Sorlin au cours du XXIe siècle telle que simulée par un modèle d'écoulement glaciaire forcé par des bilans de masse modélisés à partir du scénario B1 du GIEC © Gerbaux Martin, LGGE (cette image est disponible auprès de la photothèque du CNRS, phototheque@cnrs-bellevue.fr). La thèse de Martin Gerbaux est téléchargeable ici.
    Deux études réalisées notamment par des chercheurs du Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE, CNRS / Université Grenoble 1) montrent que le réchauffement climatique a un impact fort sur les glaciers de montagne.
    La première étude concerne le glacier de Saint Sorlin (Massif des grandes Rousses, 3400 m d'altitude). Une simulation de l'évolution de ce glacier au cours du XXIe siècle, réalisée dans le cadre du scénario B1 du GIEC sur les émissions futures des gaz à effet de serre, montre que, malgré un scénario climatique relativement optimiste (+1,8°C d'ici 2100), il devrait avoir pratiquement disparu en 2060, laissant augurer une destinée analogue pour l'ensemble des petits glaciers des Alpes situés à basse ou moyenne altitude.
    La seconde étude porte sur le glacier du Dôme du Goûter (Massif du Mont Blanc, 4250 m d'altitude). Des mesures de température effectuées dans ses glaces mettent en évidence son réchauffement récent et notable jusqu'à 60 mètres de profondeur et de fait l'existence d'un réchauffement atmosphérique à ces altitudes. Une simulation réalisée dans le cadre de différents scénarios de réchauffement climatique montre que les glaciers froids de haute altitude pourraient devenir tempérés au cours de ce siècle.


    Tout glacier doit son existence à la neige qui s'accumule dans sa partie supérieure et qui en se tassant se transforme en glace, laquelle ira finalement s'épancher jusque dans la partie inférieure du glacier où les températures estivales finissent par la faire disparaître. Les conditions climatiques que subit le glacier contrôlent ces apports et ces pertes de masse qui contribuent à son bilan de masse. Un bilan global positif entraîne une croissance du glacier. Inversement, un bilan négatif conduit à une perte de volume qui se traduit in fine par la remontée du front glaciaire.

    Emmanuel Le Meur et ses collègues du LGGE ont dans un premier temps testé un modèle de bilan de masse sur la période 1981-2004 à partir d'une version adaptée aux glaciers du modèle CROCUS (modèle de prédiction de l'évolution du manteau neigeux, conçu par Météo-France pour mesurer le risque d'avalanche). Puis ils ont simulé l'évolution future du bilan de masse du glacier de Saint Sorlin sur la base des conditions climatiques du site prédites par le GIEC dans le cadre du scénario B1. Les résultats montrent que, malgré un scénario plutôt optimiste pour les émissions de gaz à effet de serre, la limite inférieure des neiges éternelles (appelée ligne d'équilibre) se situe à une altitude supérieure au point culminant du glacier. Ce dernier n'accumule donc plus de masse sur l'année et se trouve en déficit chronique.

    Cette évolution future du bilan de masse a ensuite servi d'entrée à un modèle bidimensionnel d'écoulement glaciaire afin de simuler cette fois-ci la réponse morphologique du glacier à la climatologie du XXIe siècle. La décrue glaciaire ainsi obtenue montre une rapide disparition du glacier dont la survie ne dépend plus que de son épaisseur et de l'intensité de la fonte estivale. On retrouve ici la situation que connaissent actuellement l'essentiel des glaciers pyrénéens, qui avec des altitudes maximales similaires à celle de la ligne d'équilibre (aux environs de 2900 - 3000 m), ne disposent plus de zone d'accumulation et donc régressent inexorablement d'année en année.

    Une seconde étude dirigée par Christian Vincent, concerne des mesures réalisées en 1994 et 2005 par des chercheurs du LGGE et de l'ETH (Institut Fédéral Suisse de Technologie) de Zurich, à l'aide de capteurs de température disposés le long de trous de forage profonds de 140 mètres dans le glacier du Dôme du Goûter (Massif du Mont Blanc). Elles ont permis de mettre en évidence une augmentation de la température de 1°C à 1,5°C sur les 60 premiers mètres de glace, entre ces deux dates. En l'absence de stations météorologiques, ce résultat est le premier qui atteste un réchauffement atmosphérique à ces hautes altitudes. Grâce à une modélisation physique du processus de diffusion de la chaleur, les chercheurs ont ensuite montré que ce réchauffement de la glace résulte non seulement du réchauffement de l'atmosphère, mais aussi de la chaleur apportée par le regel en profondeur de la neige fondant à la surface du glacier et ce bien que la fonte de surface à cette altitude soit très faible (voir communiqué de presse du 14 mai 2007).

    Les simulations qu'ils ont alors réalisées sur le XXe siècle à l'aide de ce modèle indiquent la présence d'une rupture au début de la décennie 1980 : c'est en effet à partir de cette date que le regel de l'eau de fonte contribue de façon significative au réchauffement de la glace en profondeur. Quant aux simulations portant sur le futur, elles montrent que quel que soit le scénario de réchauffement climatique utilisé, les glaciers des Alpes actuellement « froids », situés entre 3500 et 4250 mètres avec une température en profondeur allant de 0 à environ -11°C, pourraient devenir « tempérés », avec une température en profondeur d'environ 0°C. Si ce réchauffement atteignait la base des glaciers suspendus(glacier perché sur les parois abruptes de haute altitude), il pourrait affecter dangereusement leur stabilité.

    Ces deux études ont été réalisées dans le cadre du service d'observation POG(Programme d'Observation des Glaciers Alpins) soutenu par l'Institut national des sciences de l'Univers (INSU) et l'Observatoire des sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG).



    Références : Le Meur, E., M. Gerbaux, M. Schäfer and C. Vincent, Disappearance of an Alpine glacier over the 21st Century simulated from modeling its future surface mass balance, Earth and Planetary Science Letters, à paraître

    C. Vincent, E. Le Meur, D. Six, P. Possenti, E. Lefebvre and M. Funk, Climate warming revealed by englacial temperatures at Col du Dôme (4250 m, Mont Blanc area), Geophysical Research Letters, 34, L16502, doi:10.1029/2007GL029933, 18 août 2007


    Pour en savoir plus sur les simulations du glacier de St Sorlin : manuscrit de thèse de Martin Gerbaux.

    Contacts : Christian Vincent (04 76 82 42 47)
    Emmanuel Le Meur (04 76 82 42 22)
  • L'ensoleillement de l'hémisphère nord a influencé le climat de l'Antarctique dans le passé
    (23 août 2007)



  • Carotte de glace issue du forage du Dome Fuji en Antarctique © Dr. Hideaki Motoyama, National Institute of Polar Research, Japon (cette image est disponible auprès de la photothèque du CNRS (phototheque@cnrs-bellevue.fr)
    Une équipe internationale de chercheurs, comprenant des chercheurs du Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement (LGGE, CNRS, Université Grenoble 1) et du Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (LSCE, CNRS, CEA, Université de Versailles Saint-Quentin), a établi un lien entre l'évolution du climat en Antarctique au cours des 360.000 dernières années et l'insolation estivale de l'hémisphère nord. Cette étude est publiée dans la revue Nature du 23 août 2007.

    À partir du forage japonais réalisé au Dome Fuji, en Antarctique, les chercheurs du LGGE et du LSCE ont daté les couches successives de glace. Ils ont réalisé cette datation à partir des bulles de gaz enfermées dans la glace, en exploitant le rapport de concentration entre l'oxygène et l'azote, celui-ci variant au cours du temps.

    Ces nouvelles informations sur l'âge des glaces de l'Antarctique ont mis en évidence une corrélation entre les variations climatiques de cette région et l'énergie solaire (insolation) reçue en été dans l'hémisphère nord. Cette relation est particulièrement visible pour les périodes de réchauffement qui ont marqué la fin des quatre dernières ères glaciaires.

    À une saison et une latitude donnée, l'insolation varie en effet au cours du temps à cause du mouvement de l'orbite et de l'axe de rotation de notre planète. Ces variations sont connues et datées avec une grande précision grâce aux calculs de mécanique céleste.

    Les auteurs de cette étude ont montré que les augmentations de l'insolation d'été de l'hémisphère nord sont suivies quelques milliers d'années plus tard par des augmentations de gaz à effet de serre et un réchauffement climatique en Antarctique. Le lien précis entre l'insolation reçue dans l'hémisphère nord et la température de l'Antarctique pourrait être la circulation des masses d'eau océaniques, qui est un vecteur important de chaleur. En effet, le soleil en période de forte insolation provoque la fonte des calottes glaciaires de l'hémisphère nord, créant des rejets d'eau douce qui modifient la salinité de l'océan. Or toute variation de salinité modifie la densité de l'eau, dont les variations forment le moteur du mouvement des masses d'eau.

    L'application de la même méthode (exploitation du rapport de concentration entre l'oxygène et l'azote) au forage européen EPICA / Dome C, couvrant les 800.000 dernières années, devrait permettre de confirmer ou d'infirmer ce lien sur une période plus ancienne, lors de laquelle les cycles glaciaires-interglaciaires étaient moins marqués.



    Référence : K. Kawamura, F. Parrenin, L. Lisiecki, R. Uemura, F. Vimeux, J. P. Severinghaus, M. A. Hutterli, T. Nakazawa, S. Aoki, J. Jouzel, M. E. Raymo, K. Matsumoto, H. Nakata, H. Motoyama, S. Fujita, K. Goto-Azuma, Y. Fujii, O. Watanabe, Northern Hemisphere forcing of climatic cycles in Antarctica over the past 360,000 years, Nature, 448, 912-916, 23 août 2007


    Contact : Frédéric Parrenin (04 76 82 42 41)
  • Des neiges éternelles résistent au réchauffement climatique
    (14 mai 2007)



  • Les chercheurs du LGGE, en train de réaliser un carottage au sommet du Mont Blanc, en 2005. © C. Vincent, LGGE
    Les petites calottes glaciaires du Mont Blanc et du Dôme du Goûter ne fondent pas, du moins pas encore ! C'est ce qu'annoncent des chercheurs du CNRS dans une étude publiée le 15 mai dans la revue du Journal of Geophysical Research. À très haute altitude (au-dessus de 4200 mètres), l'accumulation de neige a peu varié depuis le début du XXe siècle. Mais si les températures estivales augmentent de quelques degrés au cours du XXIe siècle, la fonte pourrait devenir significative et affecter les neiges « éternelles ».

    Les glaciers alpins, situés majoritairement entre 2000 et 4000 mètres d'altitude, ont subi une récession très importante au cours du XXe siècle et particulièrement au cours des deux dernières décennies, perdant entre 1 et 1,5 kilomètres de longueur. Au-dessus de 4200 mètres, il en va différemment.

    À l'altitude du Dôme du Goûter (4300 m) ou du sommet du Mont Blanc (4810 m), toutes les précipitations sont solides, sous forme de neige. La fonte du manteau neigeux est très faible et ne se produit que lors d'épisodes rares comme celui de la canicule de 2003. Les variations de masse du glacier ne dépendent alors que de l'accumulation de nouvelle neige et de l'écoulement du glacier (la déformation de la glace sous l'effet de son poids) vers le bas.

    Afin d'étudier ces variations de masse, les chercheurs ont mesuré les taux d'accumulation de neige depuis 1993 sur le Dôme du Goûter, ainsi que l'épaisseur et la vitesse d'écoulement du glacier. D'autre part, ils ont utilisé les données météorologiques de la station de Chamonix, de 1923 à nos jours, pour en déduire les taux d'accumulation de neige au cours du XXe siècle. Plus précisément, ils ont travaillé sur les précipitations tombées à Chamonix, à 1036 mètres d'altitude, dont ils ont déduit les quantités de neige tombées sur le glacier, et la variation de masse de ce dernier.

    À partir de ces différentes données, les glaciologues montrent qu'à ces altitudes extrêmes, l'accumulation de neige est restée quasi-constante depuis 100 ans. Ils montrent en outre, à partir d'anciennes cartes topographiques, que ces petites calottes glaciaires du Mont Blanc et du Dôme du Goûter (son contrefort) ont subi des variations d'épaisseur très faibles, de quelques mètres entre 1905 et 2005. En comparaison, à moyenne altitude (1800 mètres), la Mer de Glace a perdu 120 mètres d'épaisseur dans le même temps.

    Les masses glaciaires du Mont Blanc et du Dôme du Goûter n'ont donc pas encore été affectées par le réchauffement climatique. Toutefois, lors d'épisodes climatiques exceptionnels comme lors de la canicule de 2003, la température devenue positive a provoqué un peu de fonte en surface. Si de tels épisodes devenaient plus fréquents, la fusion partielle en surface ne serait plus négligeable et affecterait de facon significative les quantités de neige accumulées. Le caractère "éternel" de ces neiges n'est donc pas garanti à l'avenir.



    Référence : Vincent C., Le Meur E., Six D., Funk M., Hoelzle M. and Preunkert S., Very high-elevation Mont Blanc glaciated areas not affected by the 20th century climate change, J. Geophys. Res., Vol. 112, No. D9, D09120 10.1029/2006JD007407, 15 Mai 2007


    Contact : Christian Vincent (04 76 82 42 47)
  • La calotte antarctique : un puits mais aussi une source de polluants
    (18 avril 2007)



  • Installation permettant la collecte des particules de l'air sur le site de Dumont d'Urville en Antarctique. © J. Savarino, LGGE.
    Longtemps considérée comme un réceptacle inerte pour les polluants atmosphériques, la calotte antarctique peut en fait réémettre dans l’atmosphère, au niveau du Pôle, les oxydes d’azote séquestrés en son sein. Mais cette source est-elle importante ? Une équipe du Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement (LGGE), en collaboration avec des chercheurs américains de Princeton et de l’Université de Californie, suggère un phénomène de grande ampleur. Les régions centrales de l’Antarctique seraient un véritable ré-émetteur de polluants pour tout le continent !

    À l’instar de toute étendue neigeuse, le plateau Antarctique a longtemps été considéré comme un puits sans fond pour les polluants atmosphériques, qu’ils soient gazeux ou particulaires. Lors de la formation des précipitations neigeuses, ces polluants s’incorporent en effet aux cristaux de neige, lesquels sont ensuite rabattus au sol. Dans ces contrées froides, où la température est toujours inférieure à 0°C, ce mécanisme de "lessivage" conduit à l’élimination des polluants de l’atmosphère et à leur stockage dans la glace. Jusqu’à une époque récente, ces étendues de glace étaient considérées comme des surfaces inertes chimiquement, servant donc uniquement de réceptacle. Or, ce modèle est aujourd’hui battu en brèche par l’accumulation d’observations contredisant cette vision idyllique des régions polaires.

    Des chercheurs américains ont montré en 1998-1999 que, comme les pots d’échappement des voitures, le manteau neigeux des régions centrales du Groenland et de l’Antarctique (site de la station Pôle Sud) émet en été des oxydes d'azote (NOx), issus de la destruction par le rayonnement ultraviolet solaire du nitrate piégé dans la neige. Leurs concentrations au voisinage du Pôle Sud peuvent alors atteindre des niveaux proches de ceux mesurés dans les centres urbains. Restait à déterminer l’ampleur de ce phénomène pour l’ensemble du continent antarctique.

    En collaboration avec des chercheurs de Princeton et de l’Université de Californie de San Diego aux États-Unis, des chercheurs du LGGE ont pour la première fois mesuré, durant toute une année sur le site de Dumont d’Urville, station côtière francaise de l’Antarctique, les concentrations ainsi que les compositions isotopiques en isotopes stables de l’oxygène (16-O, 17-O et 18-O) et de l’azote (14-N et 15-N) du nitrate (NO3-) atmosphérique. La comparaison avec les compositions isotopiques du nitrate atmosphérique mesurées précédemment au Pôle Sud leur a alors permis de suivre le devenir de ce composé chimique. Leur conclusion est que les fortes concentrations en nitrate atmosphérique mesurées en été dans les régions côtières de l’Antarctique proviennent exclusivement de la réémission par la neige, observée au centre du continent. Le nitrate présent dans la stratosphère (altitude > 11 km) située au-dessus du Pôle Sud sédimenterait en hiver et serait stocké temporairement dans la neige jusqu’au printemps. Avec le retour de l'ensoleillement, près de 90 % seraient réémis dans l'atmosphère sous forme d’oxydes d’azote. Ceux-ci seraient alors transportés jusqu’à la côte, par les vents catabatiques qui dévalent les pentes du continent, où ils se retrouveraient pour partie sous la forme de nitrate, suite à une oxydation progressive des oxydes d’azote.

    Cette étude démontre que loin de constituer un réceptacle permanent à polluants, la calotte centrale de l’Antarctique ré-émet pour tout le continent la pollution en nitrate stockée temporairement. Que l’on ne s’y méprenne pas, l’air antarctique demeure toutefois d’une pureté sans égale sur Terre ! Mais ce résultat est d’importance. Il devra être pris en compte dans les modèles de chimie atmosphérique afin de les améliorer et d’affiner ainsi la compréhension des climats passés et les prévisions climatiques à long terme. Il est très probable que d’autres composés chimiques subissent le même sort, ce qui modifierait notre perception du rôle du manteau neigeux antarctique dans les équilibres chimiques précaires régnant dans ces contrées lointaines. Nul doute que les futures expériences de chimie atmosphérique (NITEDC, OPALE) planifiées à la station Concordia dans le cadre de l’année polaire internationale apporteront leur lot de nouvelles découvertes et de surprises.

    Ce travail a bénéficié du support financier et humain de l’Institut Polaire Paul Émile Victor (IPEV), du CNRS via son programme de collaboration international PICS, de l’Institut National des Sciences de l’Univers (INSU) et de l’European Science Foundation avec son programme EUROCORE-EuroCLIMATE.



    Référence : Savarino J., J. Kaiser, S. Morin, D.M. Sigman, and M.H. Thiemens, Nitrogen and oxygen isotopic constraints on the origin of atmospheric nitrate in coastal Antarctica, Atmos Chem Phys, 7, 1-21, 2007


    Contact chercheur : Joël Savarino (04 76 82 42 51)
    Contact doctorant : Samuel Morin (04 76 82 42 30)
  • L’augmentation récente de la fonte du Groenland revue à la hausse
    (15 mars 2007)



  • Progression du nombre de jours de fonte à la surface du Groenland entre 1979 et 2006. Chaque carré fait 25 km de coté.
    Dans une étude publiée le 14 mars, des chercheurs du CNRS et de l'Université Catholique de Louvain (Belgique), s’appuyant sur une nouvelle évaluation de données des satellites et sur des modélisations climatiques régionales, montrent que l’augmentation récente de la fonte en surface de la calotte glaciaire du Groenland au cours des 25 dernières années est plus importante qu’estimée initialement. La température moyenne d’été à la surface de la calotte de glace a ainsi augmenté de 2,4°C entre 1979 et 2005. La surface maximale du Groenland fondant au moins un jour par an a augmenté de 42% durant la même période, représentant alors une surface supplémentaire de fonte en 2005 équivalent à un tiers de la surface de la France.

    Le réchauffement climatique est une réalité désormais tangible. Depuis quelques années les preuves d'un réchauffement de la planète s'accumulent ; les modèles climatiques indiquent que ce réchauffement résulte pour l’essentiel de l’augmentation des teneurs en gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Dans ce contexte, l’évolution actuelle et future de la calotte glaciaire du Groenland représente l’un des soucis majeurs pour nos sociétés, compte-tenu de son impact possible sur le niveau des mers et sur le climat du pourtour atlantique. Quantifier cette évolution repose à la fois sur des études théoriques et sur les observations de terrain et par satellite.

    Des chercheurs du LGGE et de l'Université Catholique de Louvain viennent de combiner leurs expertises pour estimer l’évolution de la fonte de surface affectant la calotte de glace du Groenland au cours des trois dernières décennies. Leur approche est double et repose à la fois sur un modèle numérique de simulation du climat régional sur la calotte de glace, et sur un nouvel traitement des données issues des satellites, dans les longueurs d’onde microondes.

    Le modèle de climat régional permet de calculer l’état de différentes variables atmosphériques telles que vents, température, pression et humidité de l'air, nuages et précipitations, avec une résolution spatiale de 25 km sur l’ensemble du Groenland. Il s’appuie notamment sur les ré-analyses des données météorologiques fournies par le Centre Européen de Prévision Météorologique. On calcule ensuite l’état de la surface de neige à la même résolution spatiale (température, accumulation ou fonte du manteau neigeux).

    Les données microondes issues des satellites au cours des derniers 30 ans font l’objet d’un nouveau traitement permettant de corriger l’influence de la présence de nuages d’eau liquide au-dessus de la zone d’étude. Ces nuages, eux-mêmes calculés à partir du modèle climatique régional, ont vu leur fréquence augmenter durant la période d’étude, avec comme effet une augmentation des précipitations liquides. Les précédentes études ne tenaient pas compte de l’effet de masque de ces nuages ; elles tendaient donc à sous-estimer l’étendue des zones de fonte déterminées à partir des satellites microondes.

    Cette nouvelle étude révise à la hausse l’augmentation de la fonte de surface affectant la calotte de glace du Groenland au cours des derniers 30 ans. Celle-ci se voit multipliée par deux en comparaison aux précédentes estimations. Ainsi en 2005, c’est l’équivalent du tiers de la surface de la France qui est venu s’ajouter à la surface maximale annuelle affectée au moins un jour par an par la fonte, par rapport à 1979. En 2005, près de 550.000 km2 du Groenland subissait cette fonte. L’effet le plus spectaculaire est observé au Nord du Groenland où des épisodes importants de fonte sont observés depuis l’année 2000, à plus de 1500 m d’altitude, ce qui n’avait jamais été observé par les satellites auparavant. Ceci va de pair avec l’évolution de la température d’été simulée par le modèle climatique régional, indiquant un réchauffement de 2,4°C sur la période étudiée.



    Référence : Fettweis, X., J.-P. van Ypersele, H. Gallée, F. Lefebre, and W. Lefebvre (2007), The 1979-¬2005 Greenland ice sheet melt extent from passive microwave data using an improved version of the melt retrieval XPGR algorithm, Geophys. Res. Lett., 34, L05502, doi:10.1029/2006GL028787.


    Contact : Hubert Gallée (04 76 82 42 13)
  • Une nouvelle loupe isotopique sur la chimie de l’ozone en Arctique
    (15 mars 2007)



  • Évolution temporelle mesurée à Alert (Nunavut, Haut-Arctique Canadien) lors du printemps 2004, de la teneur en ozone (courbe violette) au niveau du sol, et de l'anomalie isotopique du nitrate (points rouges). Les valeurs faibles de cette anomalie (notée ?17O(NO3-)) sont clairement associées à des minima de l’ozone.
    L’ozone est connu pour ses épisodes de disparition brutale dans les hautes couches de l’atmosphère arctique et antarctique (« trou d’ozone » dans la stratosphère) au retour du soleil après la longue nuit polaire, en relation avec les émissions humaines de chlorofluorocarbures. Mais qui a vraiment entendu parler des disparitions d’ozone se produisant dans la basse atmosphère lors du lever de soleil polaire au printemps ? Ces « curiosités » de la chimie atmosphérique des hautes latitudes intriguent les chercheurs, qui mènent des études de terrain depuis plusieurs années afin de comprendre le phénomène. Une équipe internationale impliquant notamment des chercheurs du CNRS vient ainsi de mettre à jour un nouveau marqueur isotopique présent dans le nitrate atmosphérique, marqueur directement relié à cette chimie particulière.

    Dans l'Arctique, l'ozone des basses couches de l'atmosphère disparaît souvent subitement au moment du lever de soleil polaire. De teneurs proches de 40 milliardièmes de l’atmosphère (1), l’ozone passe brutalement à des teneurs égales à zéro. Ces “trous d'ozone de surface” impliquent des réactions chimiques complexes et particulières entre l'ozone et des composés chimiques émis par l'océan, via l'interface que constitue la banquise. Ces composés sont constitués notamment de l’élément brome, produit à partir du sel de mer. Lors de ces réactions chimiques, les oxydes d'azote (NOx), autres réactifs importants de la basse atmosphère, rentrent en ligne de compte. Or ces oxydes d’azote sont les précurseurs du nitrate atmosphérique que l’on peut retrouver ensuite préservé dans les neiges et glaces, contrairement à d’autres espèces plus réactives.

    En collaboration avec des chercheurs du Service Météorologique du Canada, une équipe de chercheurs du LGGE et du Service d'Aéronomie (Paris) a mesuré, pour la première fois au cours de ces événements de destruction de l'ozone, les trois isotopes stables (16O, 17O et 18O) de l’oxygène constituant le nitrate dans l'atmosphère polaire, sur le site d’Alert, Nunavut (Haut Arctique Canadien). Ils ont ainsi mis en évidence un lien étroit entre la teneur en ozone de la basse atmosphère et l'anomalie isotopique en 17O de l'oxygène dans le nitrate atmosphérique. Ces résultats, qui viennent d'être publiés dans la revue européenne Atmospheric Chemistry and Physics, montrent que le nitrate enregistre jour après jour un signal isotopique qui lui est transmis par l'activité chimique de l'ozone et des oxydes de brome (BrO).

    Le nitrate se dépose ensuite dans la neige et peut, si le taux d’accumulation de neige est suffisant, être préservé ensuite dans la glace naturelle constituant les principales calottes de glace. Ainsi, en mesurant l’anomalie isotopique en 17O du nitrate dans ces neiges et glace, on accède à un nouvel indicateur de l'intensité des processus chimiques affectant la molécule d'ozone dans l'atmosphère ; cet indicateur pourrait s'avérer particulièrement utile pour les reconstructions des climats passés incluant des mécanismes détaillés de chimie atmosphérique.

    (1) A titre de comparaison, un pic de pollution à l’ozone dans nos villes correspond à des teneurs d’environ 100 milliardièmes de l’atmosphère.


    Référence : Morin, S., J. Savarino, S. Bekki, S. Gong and J.W. Bottenheim (2007), Signature of Arctic surface ozone depletion events in the isotope anomaly (?17O) of atmospheric nitrate, Atmospheric Chemistry and Physics, 7, 1451-1469.


    Contact chercheur : Joël Savarino (04 76 82 42 51)
    Contact doctorant : Samuel Morin (04 76 82 42 30)

    Autre lien utile : Projet OASIS de l'Année Polaire Internationale
  • La banquise arctique : plus « fragile » qu’on ne le croit
    (15 mars 2007)



  • Banquise arctique au voisinage du pôle nord (image NASA). L’image, faisant plus de 600 km de côté, révèle un réseau de gigantesques fractures. Les formes irrégulières en bas à droite sont des nuages.
    A partir d’observations de surface et de données satellite, des chercheurs français et américains remettent en question le comportement mécanique de la banquise. Usuellement considérée par les modélisateurs comme un fluide visqueux, elle montre tout au contraire un comportement de solide fragile, selon cette nouvelle étude.

    La banquise et la façon dont elle se déforme sous l’effet des vents et des courants marins ont fait l’objet d’une attention soutenue de la part des modélisateurs du climat. En effet cette très fine pellicule de glace (quelques mètres d’épaisseur au maximum) se formant à la surface des océans en Arctique et en Antarctique, joue un rôle fondamental dans le climat de la Terre. En réfléchissant une très grande part de l’énergie solaire incidente et en jouant le rôle d’isolant thermique, la banquise contrôle fortement les échanges d’énergie entre l’océan et l’atmosphère en région polaire. Depuis le début des observations satellitaires il y a environ 30 ans, la superficie de la banquise arctique a chuté de plus de 20% en été. Cette diminution, vraisemblablement due au réchauffement climatique, pourrait elle-même renforcer le réchauffement en permettant à l’océan d’absorber une plus grande part de l’énergie solaire.

    Dans tous les modèles climatiques actuels, la banquise est considérée comme une couche « fluide » visqueuse. Ceci peut paraître bien surprenant au regard de l’explorateur polaire ou du scientifique de terrain marchant sur une plaque solide parsemée de fractures. Mais les modélisateurs postulent qu’aux grandes échelles de temps (au-delà de quelques jours) et d’espace (au-delà de 10 km), la banquise se comporte effectivement comme un fluide visqueux.

    Des chercheurs du LGGE, en collaboration avec des Américains de Dartmouth College et de l’Université de Washington, ont analysé des données de contraintes mesurées directement sur la banquise. Ils ont combiné ces mesures à des observations satellite permettant d’observer la déformation de la banquise. Leur étude, qui vient tout juste d’être publiée dans la revue Earth and Planetary Science Letters, démontre que l’approximation des modélisateurs n’est pas correcte. Même aux grandes échelles de temps et d’espace, la banquise ne s’écoule pas comme un fluide visqueux. Elle se comporte comme une plaque fragile parsemée de fractures de toutes tailles, depuis l’échelle du mètre jusqu’à de gigantesques failles parcourant une bonne part du bassin arctique, un peu à l’image des failles de la croûte terrestre. La déformation de la glace se localise fortement au niveau de ces failles, au cours d’épisodes brefs et intenses. Cette découverte nécessiterait de reconsidérer la manière dont la banquise est appréhendée dans les modèles climatiques. Toutefois, introduire les lois mécaniques de la fracturation dans ces modèles ne sera pas une tâche facile pour des raisons de résolution numérique.


    Référence : Weiss, J., Schulson, E.M., Stern, H.L. (2007), Sea ice rheology from in-situ, satellite and laboratory observations: Fracture and friction, Earth and Planetary Science Letters, 255, 1-8.


    Contact : Jérome Weiss (04 76 82 42 71)
  • Coup de chaud sur le toit du monde
    (7 février 2007)



  • Expédition de forage glaciologique sur les flancs du Mt Everest, Himalaya chinois (photo : S. Hou, CAREERI, Chine)
    Le Groupe d’Experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC) vient de rendre les conclusions de son 4ème rapport, ré-affirmant l’existence d’un réchauffement climatique moyen de 0,74°C depuis un siècle. Mais certaines régions du globe, comme l’Asie centrale, demeurent toutefois très peu documentées. Une nouvelle étude menée en collaboration entre des chercheurs français, chinois, russe et américains, publiée le 7 février dans le journal européen Climate of the Past, apporte des preuves que ce réchauffement récent a aussi affecté le Mont Everest, au cœur de l’Himalaya.

    L’Himalaya et le plateau tibétain constituent deux régions dont l’évolution climatique est très mal documentée. Les stations météorologiques y sont fort peu nombreuses et les archives climatiques dans les glaciers, les lacs ou les cernes d’arbres se font rares et ne sont pas toujours faciles à interpréter.

    En 2001 et 2002, les scientifiques chinois ont réussi à forer trois carottes de glace au sommet du glacier East Rongbuk recouvrant le col nord du Mont Everest, à 6518 m d’altitude. Mis en évidence en collaboration avec deux laboratoires français(1), un nouveau traceur dans ces carottes a permis de retracer l’évolution des températures d’été sur ce site de très haute altitude : la teneur en gaz dans la glace.

    A ces altitudes en été, la neige de surface fond en partie puis l’eau de fusion percole à travers le manteau neigeux pour regeler en profondeur. Ce processus affecte la densité et la taille des bulles d’air dans la glace, et donc la teneur en gaz. Cette dernière dépend donc directement de l’intensité du phénomène de fonte estivale. En mesurant avec précision l’évolution de cette teneur en gaz dans la glace de deux des trois forages sur l’Everest, les chercheurs ont pu observer une diminution très prononcée de la quantité de gaz piégée dans la glace du 20ème siècle, en comparaison avec la glace plus ancienne (permettant de remonter 2000 ans dans le temps). Ceci reflète donc une intensification récente des épisodes de fonte estivale à la surface du glacier.

    Même si une quantification précise de l’évolution associée des températures n’a pas encore pu être réalisée à partir de ce nouveau traceur, ces travaux indiquent clairement que le réchauffement climatique a aussi affecté les neiges éternelles du toit du monde.

    Ce travail a bénéficié du soutien en France du Programme International de Coopération Scientifique (PICS) franco-chinois du CNRS (projet « CLEAH »), ainsi que de l’ambassade de France en Chine.

    (1) Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement (CNRS et Université Joseph Fourier de Grenoble) ; Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (CEA, CNRS, Université de Versailles St Quentin).


    Hou S., Chappellaz J., Jouzel J., Chu P.C., Masson-Delmotte V., Qin D., Raynaud D., Mayewski P.A., Lipenkov V.Y. et Kang S., Summer temperature trend over the past two millennia using air content in Himalayan ice, Climate of the Past 3, 89-95, 2007.


    Contact : Jérome Chappellaz (04 76 82 42 64)
  • Un nouvel indicateur pour estimer l'impact du volcanisme sur le climat
    (5 janvier 2007)



  • Collecte en tenue de salle blanche d'échantillons de neige de surface aux environs du site de Dôme C, Antarctique. (photo : J. Savarino, CNRS/LGGE)
    Lors d’éruptions majeures, le soufre contenu dans le magma est projeté dans la stratosphère où il se transforme en un nuage d’acide sulfurique. Ce nuage réduit l’ensoleillement reçu au sol, contribuant ainsi à une chute significative des températures. En revanche, les éruptions de moindre importance dites « troposphériques », n’ont pas l’énergie suffisante pour atteindre la haute atmosphère et leurs effets climatiques sont insignifiants. Jusqu’à présent, les scientifiques ne disposaient pas de données fiables pour mesurer ou déterminer l’impact du type de volcanisme sur l’évolution du climat. Des chercheurs du laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement (LGGE) (CNRS/Université Joseph Fourier, Grenoble), en collaboration avec l’équipe de Mark Thiemens (University of California, San Diego) sont arrivés à différencier ces deux types de volcanisme en étudiant les différentes formes du soufre ou sa composition en isotopes stables. Cette découverte publiée le 5 janvier 2007 dans Science permettra de reconstituer avec une plus grande certitude l’impact du volcanisme sur le climat des derniers millénaires et offre un paramètre jusqu’ici manquant pour tenter de reconstruire l’histoire mouvementée du volcanisme.

    A l’exception de quelques explosions volcaniques récentes comme celles du Pinatubo aux Philippines en 1991 ou du Mont Agung en Indonésie en 1963 dont les observations directes ont permis de quantifier avec précision la chute de la température moyenne mondiale, l’impact du volcanisme ancien sur les fluctuations naturelles du climat reste encore mal connu. Si les enregistrements glaciologiques de l’Antarctique et du Groenland possèdent bien la précision temporelle et la sensibilité requise pour dévoiler une histoire du volcanisme terrestre depuis 100 000 ans, ils ne permettent pas de déterminer avec certitude la nature stratosphérique ou non d’une éruption, rendant hasardeuse toute tentative de quantification de l’impact climatique du volcanisme.

    Les chercheurs du LGGE en collaboration avec une équipe américaine de l’Université de Californie à San Diego (UCSD) ont effectué plusieurs prélèvements de neige de surface et de glace en Antarctique, en décembre 2003 et janvier 2004. D’abord à la base américaine du Pôle Sud puis du Dôme C. Les retombées volcaniques des deux éruptions les plus violentes du 20ème siècle, l’éruption du Mont Agung et du Mont Pinatubo, ont été extraites de la neige du Dôme C où elles sont particulièrement bien conservées. La présence d’un évènement volcanique dans la neige se présente sous la forme d’une augmentation significative de la concentration en acide sulfurique, résultat de l’oxydation du dioxyde de soufre initialement émis lors de l’explosion du volcan. En revanche, l’accroissement de la concentration n’indique en rien l’importance de l’éruption puisqu’une faible explosion mais proche de l’Antarctique peut laisser une empreinte plus forte qu’une éruption massive se trouvant à plusieurs dizaines de milliers de km de là, pourtant bien plus puissante. Or du point de vue climatique, seules les éruptions massives ont un impact sur la variabilité naturelle du climat, et ce sont elles naturellement que les climatologues recherchent dans les carottes de glace.

    En analysant la composition isotopique en soufre (ou acide sulfurique) du Pinatubo et du Mont Agung, deux éruptions stratosphériques bien connues grâce à l’instrumentation scientifique moderne, les chercheurs ont découvert que le soufre exposé aux UV dans la haute atmosphère possède une composition isotopique unique, bien différente de celle produite par le volcanisme troposphérique. En analysant cette composition isotopique, les scientifiques peuvent désormais déterminer si elle est d’origine stratosphérique et en déduire l’éventuel impact climatique en découlant. Il devient ainsi possible de déterminer la portée climatique d’une éruption à partir uniquement des enregistrements glaciaires et donc d’étendre cette étude à des périodes passées pour lesquelles aucune information précise sur les volcans n’est disponible.

    Ces travaux ont bénéficié du soutien financier d'un programme PICS du CNRS, de la région Rhône-Alpes (Eurodoc), de l’European Science Foundation (progamme EuroCLIMATE) et de la National Science Foundation (NSF). L’Institut Polaire Français Paul-Emile Victor (IPEV) et la National Science Foundation ont apporté leur soutien pour la logistique de terrain.


    « Mass-independent sulfur isotopic compositions in stratospheric volcanic eruptions » Mélanie Baroni, Mark H. Thiemens, Robert J. Delmas and Joël Savarino, Science vol 315, issue 5808 pages 84-87, 2007


    Contact : Joël Savarino (04 76 82 42 51)
  • Une « bascule climatique » reliait le climat des deux hémisphères durant la dernière période glaciaire
    (9 novembre 2006)



  • Carotte de glace dans le carottier EPICA (photo : L. Augustin, CNRS/LGGE)
    Une association de chercheurs de 10 pays européens impliquant 3 laboratoires du CNRS vient de mettre en évidence que les climats des deux pôles suivaient un phénomène de bascule durant la dernière période glaciaire. Des bouleversements dans la circulation océanique atlantique semblent être au cœur de cette interdépendance entre les deux pôles. Les résultats montrent qu'entre 55 000 et 20 000 ans dans le passé, l'Antarctique se réchauffait graduellement lorsque le Groenland était froid et que l'export d'eaux chaudes depuis l'océan sud jusqu'en Atlantique nord était réduit. Réciproquement, l'Antarctique commençait à se refroidir à chaque fois que plus d'eaux chaudes s'écoulaient vers l'Atlantique nord, réchauffant le Groenland. Cette nouvelle étude, publiée dans la revue Nature du 9 novembre 2006, révèle de plus l’existence d’une relation linéaire entre l’amplitude des réchauffements antarctiques et la durée des épisodes chauds qui les suivent au Groenland.

    Dans le cadre du projet européen EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica), des chercheurs européens ont pu établir une nouvelle reconstitution très précise de la température en Antarctique lors de la dernière période glaciaire. Ils ont démontré que la bascule climatique entre l’Antarctique et le Groenland, révélée auparavant pour quelques événements climatiques de large ampleur, est une caractéristique de l’ensemble de la période étudiée, car elle concerne aussi des événements de durée plus courte. La synchronisation des enregistrements climatiques au Groenland et en Antarctique a été établie grâce aux changements globaux de la teneur atmosphérique en méthane enregistrée avec fiabilité dans les bulles d'air présentes dans la glace des deux pôles. Cette relation climatique a été approfondie grâce à de nouvelles données résultant du forage à Dronning Maud Land (secteur de l’Antarctique faisant face à l’océan Atlantique), qui viennent s'ajouter à celles du forage réalisé au Dome Concordia. Grâce au taux d’accumulation de neige plus élevé sur ce site que sur le plateau central de l’Antarctique, la carotte de glace prélevée a permis aux chercheurs d’établir une courbe de température plus détaillée, et une synchronisation plus précise par rapport aux variations de température du Groenland.

    La circulation océanique Atlantique est mise en cause dans ce phénomène. Entre 55 000 et 20 000 ans dans le passé, de nombreux épisodes de réchauffements graduels de faible amplitude sont observés en Antarctique au moment même où le Groenland subit des conditions particulièrement froides et que l’export d’eau depuis l’océan entourant l'Antarctique vers l’Atlantique nord est réduit. A l’opposé, les épisodes de refroidissement de l’Antarctique sont associés à une reprise de vigueur de cet export d’eau et à un réchauffement du Groenland. L’amplitude des réchauffements en Antarctique apparaît corrélée linéairement à la durée des phases chaudes correspondantes au Groenland. Cette étude suggère ainsi que la quantité de chaleur accumulée dans l’océan circum-Antarctique durant les phases de ralentissement de la circulation océanique conditionne la durée pendant laquelle cette circulation reprend ensuite toute sa vigueur.

    En France, le Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement (CNRS, Université Joseph Fourier Grenoble I), le Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (CEA, CNRS, Université de Versailles-St Quentin) et le Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse (CNRS, Université de Paris Sud) ont travaillé plus spécifiquement sur l'établissement de la chronologie du forage et sur l’analyse du méthane contenu dans les bulles d’air piégées dans la glace.

    Coordonné par l’European Science Foundation (ESF), le projet EPICA est financé par les 10 pays partenaires et par l’Union Européenne (projet en cours "EPICA-MIS"). En France, il a bénéficié plus particulièrement du soutien logistique de l’Institut Polaire Paul-Emile Victor (IPEV) et du soutien scientifique de l’Institut national des sciences de l’univers (INSU/CNRS).



    EPICA Community Members, One-to-one coupling of glacial climate variability in Greenland and Antarctica, Nature, 444, 195-198, 2006.
    Parmi les auteurs:
    Chercheurs du LGGE: J.-M. Barnola, C. Boutron, J. Chappellaz, F. Parrenin, J.-R. Petit, D. Raynaud
    Doctorants du LGGE: M. Debret, L. Loulergue


    Contact : Frédéric Parrenin (04 76 82 42 41)

  • Le rôle de l’Antarctique sur le futur niveau des mers se précise
    (11 septembre 2006)



  • Taux nets d’accumulation de neige (en kg par m2 et par an), simulés par le modèle climatique LMD-z à la surface de l’Antarctique pour les conditions climatiques de la fin du 20ème siècle (en haut) et de la fin du 21ème siècle (en bas).
    Le niveau des mers monte d’environ 1,8 mm par an, en raison de la dilatation des océans qui se réchauffent, et de l’apport d’eau douce dû à la perte de volume des glaciers de montagne. Toutefois la masse d’eau douce la plus importante sur Terre est la calotte de glace Antarctique (70% des réserves de la planète). Pour prévoir l'évolution future du niveau des mers, il est donc indispensable d'estimer correctement les variations futures de l’accumulation de neige et des pertes de glace de l'Antarctique. De nouvelles simulations réalisées à l’aide d’un modèle climatique à haute résolution spatiale confirment qu’à l'avenir, l'augmentation de la température en Antarctique aura pour conséquence une augmentation de la précipitation. Comme celle-ci restera stockée longtemps sous forme de neige et glace, la montée du niveau des mers due aux autres contributions en sera ralentie. L'impact de cet effet serait d'environ moins 1,2 mm de niveau des mers par an à la fin du siècle.

    Le bilan de masse de la calotte de glace Antarctique a un impact direct sur le niveau des mers ; l’essentiel de la glace perdue chaque année part sous forme d’icebergs qui augmentent le niveau des mers. Ce phénomène est naturellement compensé par l’accumulation de nouvelles neiges en surface, qui – elle – diminue le niveau des mers.

    De nouvelles simulations climatiques viennent d’être publiées par des chercheurs du CNRS (LGGE et LMD) et de l'Université de Melbourne ; elles permettent d'évaluer ce deuxième phénomène de façon plus précise qu’auparavant. En effet la résolution spatiale du modèle climatique a pu être réduite à 60 km sur l’ensemble de l'Antarctique (alors qu’elle est de plusieurs centaines de kilomètres dans la plupart des modèles climatiques), offrant ainsi une meilleure prise en compte de processus climatiques à l’échelle régionale, et donc une physique plus réaliste du climat antarctique.

    Ces simulations confirment, mais surtout réévaluent, une dualité désormais connue : quand le climat se réchauffe, d’une part la fonte aux bords de la calotte de glace augmente, d’autre part les masses d'air pouvant contenir plus d'humidité apportent plus de neige au cœur de la calotte. Lequel des deux effets est prépondérant dépend avant tout du climat au centre de la calotte de glace : ces nouvelles simulations montrent que l'augmentation de la précipitation au centre de l’Antarctique dominera l'augmentation de la fonte sur les côtes.

    Ainsi l’évolution du bilan de masse de surface de l'Antarctique au cours de ce siècle, par le renforcement de l'effet de serre dû aux activités humaines, aura pour effet de ralentir la montée des eaux. Evalué ici à moins 1,2 mm de niveau des mers par an à la fin du siècle, cet effet sera néanmoins insuffisant pour enrayer cette montée du niveau des mers causée par l'expansion thermique des océans et la fonte accrue du Groenland et des autres glaciers du monde. Quant au risque que le vêlage d'icebergs depuis l'Antarctique augmente au cours de ce siècle, la question demeure hélas entière au terme de ce travail.

    voir aussi : rubrique événements


    Krinner, G., O. Magand, I. Simmonds, C. Genthon, and J.-L. Dufresne, Simulated Antarctic precipitation and surface mass balance at the end of the 20th and 21st centuries, Climate Dynamics, doi:10.1007/s00382-006-0177-x, 2006.

    Contact : Gerhard Krinner (04 76 82 42 36)

  • Les poussières désertiques empêchent l’englacement de la Sibérie
    (28 juin 2006)



  • Taux annuel moyen de dépôt de poussières (en grammes par centimètres-carré et par an) au dernier maximum glaciaire, imposé dans les simulations climatiques. Les contours bleus indiquent les limites des calottes de glace à cette époque. Le rectangle vert correspond à la région étudiée par Krinner et ses collègues.
    Il y a 20.000 ans, la Terre traversait une période climatique particulièrement rigoureuse : le « dernier maximum glaciaire ». A cette époque, des calottes de glace pouvant atteindre 3 km d’épaisseur couvraient le Canada et le nord de l'Europe ; les Alpes étaient englacées et la France ressemblait à la toundra sibérienne d'aujourd'hui. Mais curieusement, il n'y avait pas de calottes de glace au nord de la Sibérie bien que le climat y était très froid tout comme aujourd'hui. Pourquoi ?

    La réponse à cette énigme pourrait être liée aux déserts asiatiques et aux énormes quantités de poussière que ceux-ci émettaient dans l’atmosphère à cette époque. Les résultats de simulations, effectuées avec un modèle de climat incluant l’effet des poussières sur la réflexion de l’énergie solaire, viennent d’être publiés par une équipe de chercheurs du LGGE (Grenoble, CNRS/UJF), du LSCE (Saclay, CEA/CNRS/UVSQ) et du LOA (Lille, CNRS-USTL). Ils montrent que les poussières, provenant essentiellement des déserts du Gobi et du Takla-Makan et déposées plus au nord, en Sibérie, avaient un impact décisif sur le devenir de la neige saisonnière. Ces importants dépôts de poussière rendaient la neige sale et donc plus sombre. Tout comme une voiture sombre se réchauffe plus qu'une voiture blanche sur un parking au soleil, la neige en Sibérie, plus sombre par l’effet des poussières, fondait plus vite au printemps et en été que celle des autres régions boréales.

    Les simulations de climat indiquent que l'absence de calottes de glace en Sibérie était aussi favorisée par une plus faible quantité totale de neige tombant dans cette région (au climat régionalement plus sec), mais l'effet des poussières sur la neige semble décisif pour empêcher l’englacement de cette région du globe. D'ailleurs, en Sibérie, d'épaisses couches de sable apporté par le vent témoignent encore aujourd'hui de cette période si particulière.



    Krinner G., Boucher O. and Balkanski Y., Ice-free glacial northern Asia due to dust deposition on snow. Climate Dynamics, DOI 10.1007/s00382-006-0159-z, 2006.

    Contact : Gerhard Krinner (04 76 82 42 36)

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