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Des bulles dans la glace pour étudier l'atmosphère d'il y a des siècles

Nicolás González ne pouvait pas imaginer marcher à peine en plein mois de février et au milieu d'un blizzard à -25 degrés de température. Pour sa consolation, il ne le faisait pas seul. Derrière lui se trouvaient deux porteurs transportant 25 kilos de matériel scientifique, même si le groupe était dirigé par l'alpiniste basque Alex Txikon. Tous se dirigeaient vers le camp de base du K2, dans la chaîne du Karakoram (Pakistan), à quelques kilomètres de la frontière chinoise. La mission du trentenaire n'était cependant pas d'atteindre le sommet, mais d'obtenir plusieurs échantillons de neige de l'un de ses glaciers, le Baltoro, long d'environ 60 kilomètres. Si tout se passait bien, il était sur le point de devenir docteur en géologie de l'Université du Pays Basque.

« Lors de notre expédition de l'hiver 2019, les précipitations dans la région ont été les plus intenses du dernier demi-siècle », se souvient González. Malgré plusieurs imprévus, les échantillons ont pu être extraits et les recherches ont pu être menées. Il explique que son objectif était d'analyser comment le noir de carbone qui se déposait sur la couverture saisonnière affectait la neige.

Toutes les parties de la planète qui possèdent de la glace permanente intéressent les recherches de ce groupe, qui se concentrent sur la cryosphère (les parties de la surface terrestre où l'eau est à l'état solide). González a également analysé la glace du glacier du Mont Perdu, dont la disparition est désormais inévitable, et participe actuellement à une étude basée sur une carotte de glace « superficielle » du Groenland, extraite à environ 120 mètres de profondeur, dans le cadre du projet EastGRIP.

Il le fait depuis un laboratoire pionnier en Espagne, situé au centre de recherche sur le changement climatique BC3 à Leioa (Bizkaia). L'installation a été baptisée Izotzalab (qui signifie « glace » en basque). Dans ce document, jusqu'à six chercheurs travaillent avec de la glace provenant de différentes parties de la planète dans des conditions similaires à celles qu'ils connaîtraient dans ces endroits. « Grâce à ces boutons, explique Patricia Muñoz, technicienne de recherche, je peux réguler l'humidité et la température de l'air. Nous travaillons généralement entre -20 et -30 degrés. Ici, il y a toujours deux personnes qui travaillent. Dans certaines occasions, les deux, à l'intérieur ; dans d'autres, un dans cette pièce, d'où nous surveillons l'intérieur », explique-t-il.

Pour leur travail quotidien, ils sont régis par la législation en vigueur sur les chambres froides et doivent, par exemple, faire des pauses toutes les heures. Avant d'entrer, ils s'habillent avec des vêtements de protection spéciaux et s'acclimatent quelques minutes dans une antichambre.

La glace est stockée dans des sacs en plastique répartis dans deux coffres pouvant atteindre des températures allant jusqu'à -80 degrés. À partir du brut en forme de cylindre, un échantillon est découpé et poli pour analyse. Au total, ils conservent environ 600 kilos, soit suffisamment de matière pour « plusieurs années » de travail. « Il est impossible de donner une valeur monétaire à la glace que nous avons stockée », confesse Muñoz. Cependant, il est clair que les processus d’extraction ont nécessité des expéditions valant des millions de dollars.

Sérgio Henrique Faria est le scientifique qui dirige Izotzalab. Il reçoit Jiec dans son bureau rempli de photographies d'expéditions, d'où il attend un projet nécessitant de nouveaux échantillons sur un site particulier. Ce scientifique d'origine brésilienne souligne l'importance des informations contenues dans la glace : « Lorsque la neige se dépose, elle capte toute la chimie atmosphérique. Lorsqu’il s’accumule, comme sa structure est granuleuse, des vides se forment qui, avec le poids de la couche, se transforment en bulles isolées. Ils retiennent donc exactement l’air au moment de leur compactage.

Par exemple, lors de recherches menées en Antarctique, l’atmosphère d’il y a 800 000 ans a été analysée. « Maintenant, il y a une course pour savoir quel pays obtient de la glace d'il y a plus d'un million d'années », explique Faria.

Nicolás González, enlevant la glace du glacier Godwin-Austen (Pakistan).

Le groupe étudiant les échantillons du Groenland a réussi à atteindre 130 000 ans. Il est composé, entre autres, de chercheurs espagnols et japonais. « L'analyse de l'air et de la température est réalisée par le Japon, tandis que nous nous concentrons sur l'analyse physico-mécanique », résume le responsable du laboratoire. Dans ce projet, la tâche de l'équipe de Faria est de « comprendre comment la neige a été compactée et transformée en glace afin que les modèles, tant d'écoulement des glaces que d'enregistrements climatiques, puissent être correctement interprétés ».

González ajoute qu'en observant comment la neige se transforme en glace, ils obtiennent des connaissances plus précises : « Nous pouvons affiner nos connaissances sur le processus d'encapsulation de ces morceaux d'atmosphère. Beaucoup d’informations sont enregistrées », réfléchit-il.

Six personnes travaillent actuellement dans ce laboratoire de 25 mètres carrés. Deux sont son directeur et son technicien de recherche, tandis que les autres sont des scientifiques, qui tournent en fonction de leurs travaux, doctorants ou stagiaires. Le financement provient principalement du Gouvernement Basque, à travers une partie pour le BC3, mais aussi du Gouvernement Espagnol. Interrogés sur le coût du laboratoire, les responsables affirment l'ignorer.

Photo du réfrigérateur portable dans lequel sont transportés les échantillons d’eau.

La fonte des glaciers en Alaska, dans l'Himalaya, dans les Andes ou dans les Alpes affecte la sécurité hydrique des communautés qui dépendent de leurs rivières. Concernant les deux pôles, l’inquiétude se porte sur la montée du niveau de la mer. « La disparition des glaces est toujours liée au cycle de la vie, à l'eau ou aux précipitations elles-mêmes », ajoute le chercheur de BC3. « C’est pour cette raison qu’il s’agit d’un indicateur fondamental des effets du changement climatique », ajoute-t-il.

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