Dossier : Climat  
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Le projet EPICA : Projet de forage européen des glaces en Antarctique


Extrait de la Lettre n°5 du Programme International Géosphère Biosphère-Programme Mondial de Recherches sur le Climat (PIGB-PMRC)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Les glaces polaires sont les seules archives qui, sur les mêmes échantillons, donnent accès à des informations à la fois sur la modification du climat et sur celle de la composition de l'atmosphère. L'analyse des carottes de glace joue, en conséquence, un rôle essentiel dans la compréhension des différents mécanismes impliqués dans l'évolution de notre climat au cours des derniers grands cycles glaciaire - interglaciaire.

Les résultats des forages précédents
Ce rôle, tout à fait reconnu dans le cadre du Programme International Géosphère Biosphère (Core Project PAGES: PAst Global changES), est bien illustré par les résultats obtenus à partir de l'étude des forages profonds de l'Antarctique et du Groenland, en particulier de ceux qui couvrent, au moins, un cycle climatique.) Ainsi par exemple le forage de Vostok en Antarctique a révélé l'existence d'une relation très forte entre variations climatiques et concentration des gaz à effet de serre au cours des 200 000 dernières années tandis que les forages du centre du Groenland (GRIP et GISP2) ont confirmé l'existence de variations climatiques rapides au cours de la dernière période glaciaire et de la transition vers l'Holocène. Ces variations qui sont survenues à l'échelle d'une vie humaine, ou moins, ont affecté l'ensemble des variables climatiques. En outre, les enregistrements de la dernière période interglaciaire (Eémien) sont caractérisés par une très grande variabilité qui, même s'il est maintenant démontré qu'elle est liée à la dynamique de la glace à proximité du socle rocheux, n'en soulève pas moins des questions sur la stabilité du climat au cours des périodes chaudes qui ont précédé l'Holocène.

Les questions en suspens
L'objectif du projet Européen EPICA est d'apporter des éléments d'information sur certaines questions auxquelles les forages existants ne permettent pas d'apporter de réponse complètement satisfaisante. Celles-ci concernent, en particulier,
- le caractère, global ou non, des changements climatiques rapides,
- leur existence au cours des précédentes périodes glaciaires,
- la stabilité exceptionnelle du climat des 10 000 dernières années,
- le fait que les grands changements climatiques soient, ou non, initiés dans l'Hémisphère nord,
-le problème du couplage interhémisphérique.

Apporter des réponses à ces questions, importantes vis à vis de l'évolution future du climat, requiert que soient obtenus en Antarctique de nouveaux enregistrements, à haute résolution, des variations du climat et de la composition de l'atmosphère. Ce sera l'objet du projet EPICA.

Le forage EPICA
EPICA s'appuiera sur l'analyse et l'interprétation de deux forages qui seront réalisés en Antarctique de l'Est, une telle approche étant requise en raison de la complexité de l'atmosphère au-dessus de l'Antarctique et de ses interactions avec l'océan adjacent. Ces deux forages fourniront également un accès à différents forçages climatiques (gaz à effet de serre, contenu et composition des aérosols, modulation solaire et influence des volcans) et sur les interactions à long terme entre la dynamique des calottes polaires et le niveau de la mer.

La France est très fortement impliquée dans le forage Dôme Concordia. Sous la responsabilité de R. Gendrin, la logistique en est assurée à parité par L'ENEA (Italie) et par l'Institut Français de Recherches et Technologies Polaires. L'équipe technique du Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement (CNRS Grenoble) joue, sous la responsabilité de P. Journé, le rôle essentiel dans le développement du carottier.

Au niveau scientifique, notre pays est impliqué sur l'ensemble des aspects liés à ce forage dans un effort coordonné par le LGGE. Les laboratoires concernés sont :
- le Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement (analyse des traces gazeuses, chimie de la glace, et rhéologie)
- le Laboratoire de Modélisation du Climat et de l'Environnement, contribuent, (reconstruction des paramètres climatiques)
- le Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (isotopes cosmogéniques)
- le Centre des Faibles Radioactivités, et le Département de Géologie et d'Océanographie de Bordeaux, associés au projet ( chimie de la glace et à l'analyse des poussières).

Dix pays Européens (Allemagne, Belgique, Danemark, Italie, France, Norvège, Pays - Bas, Royaume - Uni, Suède et Suisse), sont impliqués dans EPICA.


Dôme Concordia: lieu du futur forage
Le premier forage sera effectué au Dôme Concordia (site où se construit actuellement une station permanente dans le cadre d'une collaboration entre la France et l'Italie). Celui-ci devrait permettre de couvrir les 500 000 dernières années dans un site plus favorable que celui de Vostok - car situé sur un dôme - et à accumulation plus forte ce qui présente des avantages vis à vis de l'interprétation des variations de la composition de l'atmosphère enregistrée dans les bulles d'air piégées dans la glace. Ajoutons que de nombreuses analyses seront réalisées en continu sur le terrain ce qui, par rapport à celle obtenue à Vostok, augmentera considérablement l'information disponible, en qualité et quantité.

Le déroulement des opérations
La saison 1995 - 1996 a marqué le début du projet sur le terrain. L'objectif est d'atteindre le socle rocheux au début de l'an 2000. En parallèle, se mettent en place des campagnes de reconnaissance dans la région complètement inexplorée de Mauï où sera réalisé, entre 2001 et 2003, le second forage destiné à permettre, pour les 100 000 dernières années, une comparaison aussi détaillée et précise que possible avec les forages du centre du Groenland. Le critère principal de sélection de ce second site est d'avoir un fort taux d'accumulation et d'être placé sous l'influence dominante des précipitations provenant de l'Atlantique Sud. En effet la circulation de l'océan Atlantique, a probablement joué un rôle crucial dans l'existence de variations climatiques rapides et ces dernières dont on pense qu'il contient une signature des changements qui ont affecté la circulation de l'océan Atlantique qui a probablement joué un rôle crucial dans l'existence de variations climatiques rapides. Des programmes associés dédiés à la modélisation des calottes et de l'atmosphère polaire, à la chimie atmosphérique et aux études de surface complètent le projet EPICA.

Organisation
Le projet Européen EPICA est un projet Européen à double titre puisqu'il a été mis sur pied par la Fondation Européenne de la Science et qu'il bénéficie d'un fort soutien des Communautés Européennes. Il s'est doté de Comités, scientifique et exécutif, présidés par J. Jouzel assisté de deux vice - présidents, G. Orombelli (Italie) et H. Miller (Allemagne). Le comité scientifique est composé des représentants nationaux (D. Raynaud pour la France), des responsables des groupes de travail (Science, Forage, Logistique et Finance), des représentants de la Fondation Européenne de la Science et des Communautés Européennes, et de Claude Lorius responsable du projet tout au long de sa mise en place (1991 - 1995).
Le buget est de 130 MF pour la première phase du projet (1995 - 2000). A noter que près de 85% de cette somme est dédié à la logistique, au développement du carottier et à l'installation du camp scientifique sur le terrain. Ce budget est couvert les trois premières années à environ 60% par des contributions nationales et 40% par les Communautés Européennes (Programme Environnement et Climat).


Contact :
Jean Jouzel
Coordinateur Européen du projet EPICA
Laboratoire de Modélisation du Climat et de l'Environnement - CEA/DSM
Centre d'Etudes de Saclay, Orme des Merisiers
91191 Gif-sur-Yvette



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