Un carottage de glace traversant un courant glaciaire dans l’est du Groenland atteint le socle rocheux
(news.ku.dk)- Le projet international EGRIP, dirigé par l’Université de Copenhague, a atteint le socle rocheux à 2 670 m sous la calotte glaciaire de l’est du Groenland après sept ans de forage
- C’est la première fois qu’une carotte profonde traverse entièrement un courant glaciaire, permettant d’analyser directement cet immense flux de glace qui glisse vers la côte
- Les chercheurs ont mesuré que l’ensemble des 2 670 m de glace se déplace comme un bloc à une vitesse de 58 m par an, s’écoule sur une couche de boue humide, et que la glace fond à la base
- La carotte renferme un enregistrement climatique des 120 000 dernières années ; la glace inférieure remonte jusqu’au dernier interglaciaire, lorsque la température de l’air au-dessus du Groenland était de 5°C plus élevée qu’aujourd’hui
- Comme la moitié de la perte de masse de la calotte groenlandaise provient de courants glaciaires encore mal compris, ces résultats peuvent aider à améliorer les modèles de prévision de l’élévation du niveau de la mer
Succès du forage traversant le courant glaciaire d’EGRIP
- Le projet international EGRIP, mené par des spécialistes des carottes glaciaires de l’Université de Copenhague, a atteint son objectif de forer jusqu’à la base de la calotte glaciaire depuis sa base de recherche dans l’est du Groenland
- Après sept ans de forage, l’équipe a traversé 2 670 m de glace pour atteindre le socle rocheux
- Il s’agit de la première carotte profonde forée jusqu’au bout dans un courant glaciaire, où une masse de glace géante glisse vers la côte
- La boue remontée de la base n’avait pas vu la lumière depuis environ 1 million d’années ; elle a été récupérée sous lumière rouge, la lumière blanche pouvant endommager les matériaux de la carotte
- La dernière carotte a été immédiatement scellée et congelée, puis doit être acheminée vers le Danemark via Kangerlussuaq Airport
Comment la glace se déplace
- Les résultats du forage montrent qu’un courant glaciaire se détache de la calotte environnante, plus lente, et s’écoule comme une rivière de glace
- Il a été mesuré que toute la masse de glace de 2 670 m d’épaisseur se déplace comme un bloc unique à une vitesse de 58 m par an
- Ce bloc de glace repose sur une couche de boue humide au-dessus du socle rocheux ; cette couche agit comme un lit de sable mouvant qui permet à la glace de s’écouler relativement librement sur la roche
- Des roches et du sable inclus dans la glace ont été trouvés près de la base, et les mesures montrent que la glace y fond
- Ces observations pourraient modifier la compréhension fondamentale du déplacement de la glace et conduire à un recalibrage des modèles climatiques
Les 4 derniers mètres et la crise de l’équipement
- La dernière carotte a été forée le 21 juillet 2023
- Le segment final de 4 m a dû être percé avec un système de carottage rocheux en raison de graviers présents dans la glace
- La foreuse rocheuse s’est coincée dans la boue humide du fond, créant une situation où l’équipe risquait de perdre à la fois le dernier carottage et l’outil
- Les chercheurs ont finalement réussi à remonter la foreuse et à confirmer la présence de boue sous la glace après avoir complètement traversé le courant glaciaire
Un enregistrement climatique long de 2 670 m
- L’ensemble de la carotte constitue un enregistrement de 2 670 m montrant comment le climat de la Terre a évolué au cours des 120 000 dernières années
- La glace de la partie inférieure date de plus de 120 000 ans et remonte jusqu’au dernier interglaciaire
- À cette époque, la température de l’air au-dessus du Groenland était de 5°C plus élevée qu’aujourd’hui
- La qualité de la carotte est telle que les chercheurs espèrent pouvoir documenter les périodes chaudes et froides des 11 700 années écoulées depuis la dernière période glaciaire, ainsi que les changements d’origine humaine liés au développement des activités humaines
- L’analyse de la dernière carotte commencera à l’automne, au retour de l’équipe à Copenhague
- La carotte EGRIP sera conservée au dépôt danois de carottes glaciaires de Brøndby, dans la banlieue de Copenhague, où sont déjà stockées la plupart des carottes profondes du Groenland
- Les échantillons forés les années précédentes ont été analysés dans plus de 30 laboratoires, et les 53 premiers articles ont été publiés
Camp mobile et technologie de forage
- Le camp EGRIP a été conçu pour être mobile
- Le bâtiment principal, « The Dome », est monté sur skis
- Le reste des équipements et des infrastructures est installé sur des traîneaux
- L’ensemble du camp peut être tracté par des véhicules chenillés vers un nouveau site de forage sur la calotte groenlandaise
- La tranchée de forage et la tranchée scientifique sont construites sous la neige
- Un ballon de 5 m de diamètre et 45 m de long est gonflé dans une tranchée de 7 m de profondeur
- Après avoir recouvert le ballon de neige, on le retire quelques jours plus tard pour créer l’espace de forage et d’analyse des carottes
- La foreuse danoise est équipée d’un nouveau package de navigation électronique, permettant aux opérateurs de contrôler l’inclinaison de l’outil et d’effectuer à l’avenir des carottages répétés dans le même trou
Prévision de l’élévation du niveau de la mer et coopération internationale
- La perte de masse de la calotte groenlandaise est l’une des principales causes de l’élévation du niveau de la mer, et elle devrait augmenter à mesure que les températures continuent de monter au Groenland
- La moitié de cette perte provient des courants glaciaires du Groenland, dont le comportement reste encore mal compris
- Mieux comprendre le déplacement des courants glaciaires est essentiel pour anticiper l’élévation future du niveau de la mer et améliorer la précision des prévisions
- L’observation selon laquelle la glace ne se détache pas, mais glisse comme un bloc sur de la boue, pourrait contribuer à améliorer les projections du niveau marin grâce à des modèles recalibrés
- EGRIP est un projet international réunissant 12 pays
- Les pays participants sont Denmark, United States, Germany, Japan, Norway, Switzerland, China, Canada, France, South Korea, United Kingdom, Sweden
- La logistique est assurée par l’University of Copenhagen et la US National Science Foundation
- Parmi les plus de 600 participants de terrain, 40% sont de jeunes scientifiques formés dans l’environnement de recherche international d’EGRIP
- Le Denmark est le principal partenaire du projet et en finance 55% du budget
- Plus d’informations sont disponibles sur la page d’accueil d’EGRIP, et la liste des publications figure sur EGRIP Publications
1 commentaires
Avis de Hacker News
C’est un projet important. On pourrait plaisanter en disant que, pour voir la boue sous la glace, il suffit d’attendre deux ans que la glace fonde, mais l’essentiel est la citation de Dorthe Dahl-Jensen dans l’article : « cela va changer les modèles climatiques, car cela redéfinit notre compréhension fondamentale de la façon dont la glace se déplace »
Une grande partie de la science du climat — peut-être même la majeure partie — consiste à construire des modèles, principalement des équations différentielles, qui décrivent la « réponse aux effets » des grands composants constituant le climat terrestre. Plus les modèles s’améliorent, mieux on peut estimer ce qui va se passer ensuite, ce qui est particulièrement nécessaire dans un système dont on ne peut pas contrôler à volonté les variables d’entrée
L’une des grandes inconnues est « où se forment les nuages ». Cela découle de notre compréhension de la capacité de l’air à retenir l’humidité en fonction de la température : la hausse des températures permet à l’air de contenir davantage d’eau, et l’eau est la base de la formation des nuages. Les nuages bas augmentent l’albédo et font baisser la température, tandis que les nuages hauts agissent comme une surface semi-miroir, renvoyant vers le bas la lumière réfléchie par la surface et lui donnant une chance supplémentaire de produire de la chaleur
Une grande partie des travaux du GIEC est réalisée avec MATLAB[1,2] ; avec une station de travail raisonnablement puissante, on peut donc expérimenter soi-même l’avenir en modifiant diverses conditions initiales et paramètres
Quel que soit le futur lointain, une chose ne change pas à court terme : les tempêtes seront plus violentes. Les tempêtes tirent en effet leur énergie des différences de température entre l’air, la terre et la mer
Ce que je trouve personnellement intéressant, c’est qu’il n’existe pas de bon modèle expliquant comment commencent les périodes glaciaires. Certains articles suggèrent que, au-delà d’un certain seuil de réchauffement, des nuages pourraient se former et provoquer un refroidissement comparable à un scénario d’« hiver nucléaire » sans nucléaire ; mais depuis que la recherche sur l’hiver nucléaire s’est beaucoup affinée, ce scénario semble globalement peu probable dans les publications récentes. Les travaux de Turco[3] et les textes qui les citent constituent un bon point de départ. La fumée et la suie ne sont pas des nuages, donc ce n’est pas parfait, mais l’accumulation et la diffusion d’écrans dans l’atmosphère sont en elles-mêmes des sujets solides
[1] Une partie du code et des informations utilisés pour générer les graphiques du rapport du GIEC -- https://github.com/IPCC-WG1/Chapter-9
[2] Promotion par Mathworks d’une boîte à outils de données climatiques -- https://www.mathworks.com/discovery/climate-stress-testing.h...
[3] Climate and Smoke: an Appraisal of Nuclear Winter -- https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.11538069
Tous les nuages sont blancs et, le jour, réfléchissent donc la lumière du soleil vers l’espace, ce qui refroidit la Terre. Dans le même temps, tous les nuages se comportent presque comme des corps noirs dans l’infrarouge : la quantité d’énergie qu’ils émettent en infrarouge est donc déterminée par leur température. Les nuages plus froids émettent moins d’énergie
Comme presque tous les nuages sont plus froids que la surface située en dessous, ils réduisent la quantité d’énergie infrarouge qui s’échappe vers l’espace par rapport à un ciel dégagé. Cela réduit l’énergie que la Terre émet vers l’espace et réchauffe le climat
Les nuages hauts sont plus froids que les nuages bas, leur effet réchauffant est donc plus fort. En résumé, les nuages bas refroidissent en réfléchissant la lumière du soleil et ne retiennent pas beaucoup l’infrarouge, si bien que leur effet net est refroidissant ; les nuages hauts retiennent davantage l’infrarouge qu’ils ne refroidissent par réflexion de la lumière solaire, si bien que leur effet net est réchauffant
Dire qu’« à court terme, les tempêtes seront plus violentes » est vrai dans une certaine mesure, mais cela demande beaucoup de nuances. En particulier, en raison de l’amplification arctique, le gradient de température entre les régions polaires et l’équateur est au contraire en train de diminuer. Si vous avez tendance à croire à la théorie de la fuite de laboratoire pour le coronavirus, vous pourriez vous précipiter là-dessus en disant « alors les tempêtes extrêmes n’ont pas de sens », mais en réalité les ondes de Rossby, des ondes de la haute atmosphère, deviennent plus ondulantes. Cela signifie que l’énergie accrue due au réchauffement lié au CO2 entraîne un transport plus intense et une variabilité plus forte, pas qu’elle crée toujours un gradient plus grand. Bien sûr, le gradient peut parfois lui aussi être extrême
Le climat est, au bout du compte, une question d’échelles de temps et d’espace. Si l’on ajoute énormément de CO2 dans l’atmosphère, les deux se dérèglent
Je voudrais aussi souligner que ce n’est pas la première carotte forée jusqu’au socle de la calotte glaciaire du Groenland. Ni même la deuxième. Certains commentaires semblent le suggérer. Je n’aime pas beaucoup cette communication scientifique qui retire ainsi le contexte dans les articles et les annonces. C’est bien sûr un travail important, mais il s’inscrit dans la continuité de plusieurs expériences antérieures de carottage profond, qu’il prolonge et améliore. Il reste encore beaucoup d’échantillons des carottes précédentes. C’est un sujet de recherche d’une très grande valeur, qui donnera, je l’espère, de nouveaux éclairages importants, mais il repose sur un volume substantiel de travaux antérieurs[1]. Le titre est ambigu, et ce point peut être difficile à comprendre pour les personnes extérieures au domaine ou le grand public
Et pour le dire un peu brutalement : le code MATLAB du GIEC est un crime contre l’humanité, et je déteste vraiment Mathworks
[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210315165639.h...
On peut penser aux expériences onde/particule de la lumière. À l’échelle glaciaire et géologique, cela existe sous forme d’amas physiques de particules, mais son mouvement ressemble davantage à une onde. La matière au sein de l’ensemble est suspendue et positionnée selon la manière dont elle est piégée comme particules, mais les propriétés de la masse glaciaire peuvent sembler se comporter comme une onde fluide
Ainsi, si l’on connaît la chronologie de l’écoulement glaciaire, on pourrait peut-être aussi prédire où se trouve piégée la boue glaciaire la plus chargée en particules — autrement dit où se trouvent les minéraux ou les résidus biologiques charriés lors d’un événement donné
Je me demande comment on obtient un poste de recherche sur le terrain. Le genre de travail où l’on manipule des capteurs, tout en allant dehors pour travailler et en faisant aussi de l’analyse.
Passage intéressant : « La glace près du fond a plus de 120 000 ans et remonte jusqu’au dernier interglaciaire, lorsque la température de l’atmosphère au-dessus du Groenland était 5 °C plus chaude qu’aujourd’hui »
Cela montre à quel point la prévision d’une hausse moyenne des températures de 2 à 3 degrés est anormale, même à une époque où, selon les attentes, on devrait entrer dans une nouvelle période glaciaire. En somme, on grimpe vers des températures élevées jamais observées dans le passé.
https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_prehistory
On considère que le climat de l’Éémien était plus chaud que l’Holocène actuel. Des paramètres orbitaux terrestres différents de ceux d’aujourd’hui — une inclinaison de l’axe de rotation et une excentricité plus importantes, ainsi qu’un changement de périhélie, connus sous le nom de cycles de Milankovitch — ont probablement accentué les variations saisonnières de température dans l’hémisphère Nord. Pendant les étés de l’hémisphère Nord, les températures de l’Arctique étaient environ 2 à 4 °C plus élevées qu’en 2011.
À l’époque, les hippopotames étaient remontés jusqu’au Rhin et à la Tamise ; dans les Grandes Plaines américaines, la limite entre prairie et forêt se trouvait plus à l’ouest, près de Lubbock au Texas, et non près de l’actuelle Dallas ; et le niveau maximal de la mer était probablement de 6 à 9 m plus haut qu’aujourd’hui.
https://en.wikipedia.org/wiki/Eemian
La conclusion, c’est qu’il faut rapidement du captage du carbone à grande échelle. Même si l’on atteint zéro émission nette, il faudra des milliers d’années pour que le CO2 redescende aux niveaux préindustriels.
Cela dit, il n’est pas nécessaire de se focaliser uniquement sur les « niveaux préindustriels » eux-mêmes ; l’essentiel est que la concentration actuelle est trop élevée et qu’il faut la faire baisser aussi vite que possible.
Je n’arrive pas à croire qu’ils n’aient pas montré de photo d’un trou qui semble faire 10 m de diamètre et 2,7 km de profondeur.
La photo de la carotte finale[1] permet de voir à quel point le véritable trou de forage est petit.
[1] https://science.ku.dk/english/press/news/2023/pay-dirt-for-i...
Si l’on trouve un bon moyen de vendre ici et là des forages de plus de 10 km à bas coût, il y aura beaucoup à en tirer. Le manteau fait plus de 2 000 km d’épaisseur, et les mines les plus profondes ne descendent qu’à environ 3 à 4 km.
On pourrait obtenir énormément de chaleur de cette manière, et peut-être même s’en servir pour l’élimination des déchets. Dans Master Of Orion 2, il y avait des Deep Core Mines et des Core Waste Dumps ; c’est peut-être la voie à suivre.
On y voit que le trou réel fait environ 10 cm de diamètre, ainsi que le véritable site de forage sous la neige.
Si le forage de grands trous pour la recherche scientifique vous intéresse, à propos des séismes et des tsunamis, https://usoceandiscovery.org/wp-content/uploads/2016/06/Casc... vaut la peine d’être lu.
En résumé, des observatoires géophysiques et hydrologiques installés dans des forages scellés constituent un outil puissant pour comprendre l’hydrologie des formations crustales, un moyen de mesurer les signaux hydrologiques issus des variations de déformation volumétrique, et fournissent des emplacements stables pour des instruments sismiques et géodésiques de haute qualité.
Ces données sont utiles en elles-mêmes, mais aussi lorsqu’on les corrèle à d’autres recherches. Par exemple, on peut citer le grand séisme survenu il y a environ 400 ans au large de la côte nord-ouest pacifique des États-Unis (https://en.wikipedia.org/wiki/1700_Cascadia_earthquake) et le tsunami correspondant au Japon.
En calculant, cela donne une vitesse d’environ 4,3 cm par heure. Quelqu’un peut-il expliquer pourquoi ce processus prend autant de temps ?
Pour un exemple antarctique foré à presque la même profondeur, EPICA au Dome C montre 8 interglaciaires[0].
[0] https://en.wikipedia.org/wiki/European_Project_for_Ice_Corin...
Concevoir un bot à boue fondante capable de faire fondre la glace semble possible. Le diamètre extérieur du trou de forage serait fondu par chaleur ou laser, le laser/la chaleur serait projeté vers l’avant de l’équipement de forage en direction d’un cône, et le tube central serait maintenu sous vide pour aspirer la boue fondue
En théorie, serait-il possible de trouver un animal congelé vieux de 120 000 ans avec son ADN intact ?
Dans ce cas, il ne s’agissait pas vraiment d’un « animal congelé » au sens strict : tout était plus ou moins mélangé, et il a fallu comparer les fragments restants à des séquences existantes
https://www.nytimes.com/2022/12/07/science/oldest-dna-greenl...
[0] https://www.theguardian.com/world/2012/feb/21/russian-scient...
Les humains sont formidables. Ils ont décidé de commencer le forage coûte que coûte, et ont réussi à obtenir des financements sans abandonner pendant 7 ans
Nous sommes des créatures folles, mais fascinantes