Une nouvelle méthode pour étudier les très vieilles carottes de glace
Comprendre le passé est essentiel pour se préparer à un avenir défini par le changement climatique. Mais qu’arrive-t-il si ce passé est enfoui profondément sous les couches de glace de l’Antarctique? «Les carottages de glace de l’Antarctique donnent accès à des archives uniques, ils nous permettent d’étudier les variations climatiques passées associées à la température et à la circulation atmosphériques ainsi que les concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère il y a des centaines de milliers d’années», explique Pascal Bohleber, chercheur à l’Université Ca’ Foscari de Venise. Pour déchiffrer la partie la plus ancienne d’un carottage de glace, il faut étudier les couches les plus profondes. C’est exactement ce qu’a entrepris de faire Pascal Bohleber, boursier Marie Skłodowska-Curie, avec le soutien du projet GOLD-ICE, financé par l’UE. «Avec ce projet, j’ai ciblé une nouvelle façon d’étudier des signaux paléoclimatiques auparavant inexploités qui sont stockés dans les couches profondes très amincies des carottes de glace de l’Antarctique», ajoute-t-il.
Démontrer le potentiel de LA-ICP-MS
Grâce à la richesse des informations paléoclimatiques uniques qu’elles renferment, les carottes de glace de l’Antarctique pourraient fournir une pièce manquante importante au puzzle climatique: la cause de la transition dite du milieu du Pléistocène. «Nous savons que cette période, qui s’est déroulée il y a environ 1,2 million d’années, a vu une réorganisation des passages périodiques des climats chauds aux climats froids», explique Pascal Bohleber. «Cela représente un changement fondamental dans la dynamique de notre système climatique, et la glace de l’Antarctique peut nous donner la clé pour comprendre l’origine de ce phénomène.» Un des défis très spécifiques à relever est que la glace devient de plus en plus mince à mesure que le forage est profond, ce qui rend difficile l’identification des signaux paléoclimatiques. Comme la technologie actuelle ne fournit pas le niveau de détail requis, il existe une demande croissante pour une solution haute résolution qui prenne des mesures des carottages de glace. L’un des principaux candidats est la LA-ICP-MS, la spectrométrie de masse à plasma induit par couplage inductif par ablation au laser. Technique micro-destructive à haute résolution spécifique pour l’analyse glacio-chimique, la LA-ICP-MS se différencie par son laser, capable d’éliminer uniquement quelques dixièmes de microlitres de glace de la surface. «Le projet GOLD-ICE visait à démontrer le potentiel de la LA-ICP-MS pour l’analyse des carottes de glace et ainsi ouvrir la voie à son utilisation dans des projets de carottage de nouvelle génération comme celui de l’UE Beyond EPICA Oldest Ice Core», note Pascal Bohleber.
Mission accomplie
Le projet a permis de faire progresser la LA-ICP-MS en tant que technique puissante pour produire des images de la composition de l’échantillon chimique à une résolution de l’ordre du micron et sur des surfaces relativement grandes. Pascal Bohleber a également adapté cette imagerie chimique de pointe aux besoins spécifiques de l’étude des carottages de glace, notamment la capacité d’observer la stratigraphie chimique dans la glace profonde en 2D. «Nous comprenons désormais bien mieux l’origine physique des signaux LA-ICP-MS des carottages de glace, ce qui contribuera à éviter les erreurs d’interprétation et constitue donc un grand pas en avant dans l’exploitation du plein potentiel de cette technologie», déclare Pascal Bohleber. «En d’autres termes, l’objectif primordial du projet GOLD-ICE a été atteint, et ce en pleine pandémie, et je suis extrêmement heureux de ce succès.» Le projet a également permis à Pascal Bohleber de mettre en réseau la communauté européenne des carottages de glace, et grâce à ces connexions, le travail effectué au cours du projet GOLD-ICE promet de jouer un rôle important dans l’initiative Beyond EPICA. Une autre bourse Marie Skłodowska-Curie lui a par ailleurs été décernée et il commence à travailler sur un nouveau projet financé par l’UE qui constituera la prochaine étape dans l’utilisation de la LA-ICP-MS pour l’étude des carottages de glace.
Mots‑clés
GOLD-ICE, carottages de glace, Antarctique, changement climatique, gaz à effet de serre, paléoclimatique, LA-ICP-MS, Beyond EPICA
