Les évolutions passées du climat : ce que nous apprennent les carottes de glace

Une conférence de Xavier Faïn, chercheur CNRS à l'Institut des Géosciences de l’Environnement, de Grenoble, donnée lors du 67^e Congrès de l'Union des Professeurs de Physique et Chimie, organisé à Grenoble en octobre 2019.

Le réchauffement climatique est l'un des problèmes environnementaux majeurs auquel sont déjà exposés les écosystèmes, et qui s’amplifiera dans les années à venir en menaçant les sociétés humaines. L’augmentation des teneurs atmosphériques en gaz à effet de serre (notamment le dioxyde de carbone, CO₂) en lien avec les activités anthropiques depuis le début de la Révolution industrielle est le moteur principal de ce dérèglement du climat.

Depuis plusieurs décennies, la science des carottes de glace contribue à comprendre et à décrire ces évolutions en cours en ouvrant une fenêtre temporelle sur les climats du passé. Les carottes de glace, collectées en régions polaires et de haute altitude, sont en effet des archives environnementales uniques car elles piègent au cours du temps des fragments d’atmosphère sous forme de bulles d’air. L’analyse des carottes de glace nous apporte ainsi aujourd’hui des informations essentielles sur les derniers 800 000 ans, notamment l’influence des teneurs atmosphériques en gaz à effet de serre sur la température, et réciproquement.

Cette présentation parcourt l’histoire de la science des carottes de glace depuis l’Année Géophysique Internationale de 1957/58, en retraçant ses principales découvertes et aventures. Comment extrait-on une carotte de glace ? Quelles analyses utilise-t-on pour en extraire une information sur les environnements passés ? Comment date-t-on une telle archive ? Qu’est-ce que le thermomètre isotopique ? Quelle relation entre température et CO₂ les carottes de glace révèlent-elles ? L’atmosphère a-t-elle déjà connu des concentrations en CO₂ similaires que celles que nous connaissons, et allons connaître, lors du XXI^e siècle ? Pourrait-on avoir accès à de la glace de plus d’un million d’années, et que pourrait-elle nous apprendre ? Les grands projets de recherche à venir (notamment le projet européen de forage profond antarctique Beyond EPICA Oldest Ice Core, 2020-2025) seront aussi présentés.

Diaporama (pdf) de Les évolutions passées du climat : ce que nous apprennent les carottes de glace.