Etude de la neige de surface en Antarctique

Les projets ANTARCTIC-SNOW, EAIIST et ADELISE visent à reconstruire le climat et le cycle hydrologique sur les derniers siècles en Antarctique de l’Est, une région très mal documentée et très vulnérable. Par sa situation géographique, le plateau Est-Antarctique est la région la plus froide au monde. Plus proche de la côte, la Terre Adélie est balayée par des vents extrêmement violents. La calotte de glace antarctique est la plus grande réserve mondiale d’eau douce (équivalente à 60 m de niveau marin) et elle est particulièrement vulnérable aux augmentations de température et aux modifications du cycle de l’eau. Le dernier rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) a mis en évidence le manque criant de documentation du changement climatique en Antarctique et de l’évolution de la calotte de glace à cause de l’instrumentation rare et récente de ce continent difficile d’accès. Il y a donc une urgence à décrire de façon quantitative la variabilité climatique des derniers siècles en Antarctique afin de mettre en contexte le changement climatique et environnemental en cours.

A cause des difficultés d’accès et du manque de stations météorologiques sur le plateau Est-Antarctique, notre connaissance de la variabilité climatique et environnementale dans la région est limitée. Un des outils les plus prometteurs pour reconstruire de façon quantitative l’évolution couplée de la température et du cycle hydrologique en Antarctique est l’utilisation des isotopes stables de l’eau. L’archivage des isotopes de l’eau dans la neige puis la glace en Antarctique est un outil classique qui a été utilisé largement pour reconstruire les températures du passé  et obtenir des informations sur l’origine et la trajectoire des masses d’eau qui précipitent en Antarctique.

Pour avancer dans notre compréhension du climat en Antarctique de l’Est, de nombreuses observations météorologiques et glaciologiques sont menées à partir de la station franco-italienne de Dome C sur le plateau Est Antarctique et sur la base française de Dumont d’Urville en Terre Adélie. A ces observations, nous ajoutons la composante du cycle hydrologique via la mesure des isotopes de l’eau dans la vapeur d’eau, les précipitations, la neige de surface et la neige enfouie, c’est à dire les carottes de glace.

De plus, de 2018 à 2020, dans le cadre d’une collaboration internationale entre la France, l’Italie, l’Australie et les Etats-Unis, nous avons une opportunité unique de traverse Antarctique entre les sites de Dome C et de Pôle sud sur une zone vierge de toute exploration et associée à des conditions extrêmes de température et de précipitation. Initialement, cette traverse devait s’effectuer en 2 saisons estivales successives en 60 jours pour chacun des deux trajets de 1750 km entre les deux stations. Les 60 jours incluent le temps de trajet avec tracteurs sur la calotte et des arrêts de quelques jours pour mesures scientifiques (forages courts et déploiements instrumentaux). 7 sites de forages couvrant les derniers 1000 ans sont prévus sur cette traverse ainsi que des mesures de surface sur toute la traverse. En plus de mesures de chimie pour l’environnement (e.g. évolution de la capacité oxydante de l’atmosphère) et de mesures radar (structure de la calotte), la composante « isotopes de l’eau » permettra la reconstruction du climat et de la dynamique du cycle hydrologique sur la calotte Est-Antarctique. En parallèle à cette traverse unique, ce projet vise à obtenir des mesures du continuum glace-neige-atmosphère sur toute une année sur le site côtier de Dumont d’Urville et le site extrême de Dome C (le point de départ de la traverse en 2018-2019) avec des températures atteignant -80°C l’hiver.