CNRS Le Journal n°234-235 jui/aoû 2009
CNRS Le Journal n°234-235 jui/aoû 2009
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°234-235 de jui/aoû 2009

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : CNRS

  • Format : (215 x 280) mm

  • Nombre de pages : 44

  • Taille du fichier PDF : 4,7 Mo

  • Dans ce numéro : Un été sur le terrain

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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20 L’ENQUÊTE lorsque la couverture neigeuse commence à disparaître çà et là, un sol dénué de sa couche immaculée retient davantage la chaleur. Il contribue donc encore plus à la fonte des glaces, dont le rythme s’accélère. De même, océans, continents et atmosphère sont décrits par les modèles comme trois « boîtes » qui interagissent ; interactions qui restent difficiles à modéliser. En outre, chacune de ces « boîtes » représente un milieu complexe, à commencer par l’atmosphère. « Nous nous interrogeons encore sur les échanges verticaux entre ses différentes couches, explique Hervé Le Treut, et le bilan du rôle des nuages est très incertain. » Sur ce sujet, la liste des questions est longue : comment les aérosols – ces particules solides en suspension dans l’air – interviennent-ils dans le bilan radia- © ECORD > Pour retrouver la trace des rivages passés et reconstituer le niveau de la mer au cours des dernières dizaines de millions d’années, la plateforme de forage (ci-dessus) doit extraire des carottes de sédiments longues de 750 mètres. Le journal du CNRS n°234-235 juillet-août 2009 Depuis le 4 mai 2009, au large du New Jersey, se détache la silhouette d’un étrange « animal » perché sur trois pattes, avec une foison de grues et de structures métalliques. C’est une ancienne plateforme pétrolière dépêchée là pour la 313 e campagne du programme « International Ocean Drilling Program » (IODP) 1. Le programme IODP a débuté en 2003 et a déjà échantillonné les fonds marins un peu partout à la surface de la Terre. Cette fois-ci, la plateforme est bien arrimée sur le plateau continental, cette zone de prolongement du continent sous la mer jusqu’au plancher océanique. Là, les scientifiques vont chercher, dans les sédiments déposés au cours des temps géologiques, la trace des rivages d’il y a quelques dizaines de millions d’années, tif, soit la quantité d’énergie reçue et celle émise par la planète 2 ? Dans quelles conditions peuvent-ils réémettre ou absorber le rayonnement solaire ? Océans et forêts se comportent-ils réellement comme des puits de carbone qui absorbent les gaz à effet de serre de l’atmosphère 3 ? En outre, les processus physico-chimiques qui se mettront en place d’ici quelques décennies ne sont presque pas connus. « À l’heure où l’Arctique fond à grande vitesse, il faut envisager que d’ici quelques années, la lumière se propagera à travers l’océan au moins sur quelques centaines de mètres de profondeur dans des zones auparavant recouvertes par la glace. Comment influencera-t-elle l’activité des bactéries et des phytoplanctons ? », s’interroge Marcel Babin, du Laboratoire d’océanographie de Villefranche (LOV) 4, responsable MISSION « INTERNATIONAL OCEAN DRILLING PROGRAM » Les archives du littoral au fond des mers ➔ OÙ Sur le plateau continental atlantique, au large du New Jersey ➔ QUAND Depuis le 4 mai ➔ CONTACT Marina Rabineau, marina.rabineau@univ-brest.fr qui indiquent les variations du niveau de la mer. « Nous repérons la ligne de rivage grâce à l’analyse des sédiments, explique Marina Rabineau, du laboratoire « Domaines océaniques » 2 de l’Institut universitaire européen de la mer, à Brest. Il faut étudier la nature et la taille des grains, la présence de différents minéraux et les structures sédimentaires. Autre caractéristique : le contenu biologique – comme la présence des restes d’organismes benthiques, c’est-à-dire vivant sur les fonds marins… » du projet Malina. La réponse ne peut être apportée précisément aujourd’hui, mais au regard de l’âge de la Terre, 4,6 milliards d’années, une situation similaire est forcément enregistrée quelque part dans les archives de la planète. Pour en retrouver la trace, il faut alors prélever des sédiments qui se sont déposés au cours de millénaires, ou encore chercher des réponses dans les glaces accumulées pendant les épisodes climatiques similaires. « En réalité, il nous faut chercher sur tous les fronts en même temps, fouiller glaces et sédiments, mesurer et prévoir globalement et localement, et tenir compte non seulement des échanges entre l’océan, le continent et l’atmosphère, mais aussi des choix de société dans l’évaluation des changements climatiques », souligne Hervé Le Treut. En reconstituant le niveau de la mer, on peut remonter à l’état d’englacement de la planète et donc aux climats du passé. En effet, la présence importante de glaciers continentaux signifie qu’une partie de l’eau des océans se trouve mobilisée sous forme de glace sur les continents. Le niveau de l’eau est bas. Puis, lors du réchauffement, la glace continentale fond et contribue à une élévation du niveau de la mer. « Nous espérons échantillonner 750 mètres de sédiments, ce qui représente 40 millions d’années d’archives sédimentaires, reprend Marina Rabineau, soit la dernière période dite de icehouse. » La différence entre une période « green » et « ice » : la présence de calotte polaire. Nous sommes actuellement dans une période de icehouse, qui a commencé il y a environ 30 à 40 millions d’années. Au sein de ces grands cycles, le climat varie aussi avec une périodicité plus courte, liée aux paramètres astronomiques : des périodes glaciaires et interglaciaires se succèdent et durent environ 100000 ans. Nous vivons aujourd’hui dans une « interglaciaire » et la dernière glaciation remonte à 20000 ans environ. « Ces échantillons sédimentaires viendront compléter ceux recueillis au préalable, prélevés beaucoup plus au large et sur le continent. » Leur analyse est prévue mi-novembre, et il faudra encore attendre pour les premières interprétations. L’objectif ultime est de déterminer ce qu’il advient des régions côtières lors d’une période de réchauffement. Actuellement, le niveau de l’eau a déjà sensiblement grimpé çà et là et menace directement les mégalopoles du littoral. A.K. 1. La France a rejoint le programme IODP à travers le consortium « European Consortium for Ocean Research Drilling » (Ecord), qui regroupe 16 partenaires européens et le Canada. Ecord est piloté par l’Institut national des sciences de l’Univers (Insu) du CNRS. 2. Laboratoire CNRS/Université de Brest. >
©C.Morel À peine recueillis, les échantillons de glace font l’objet d’analyses préalables avant conservation : ci-dessus, Bo Vinther, de l’université de Copenhague, s’apprête à effectuer une mesure de conductivité électrique. MISSION STRAPOLÉTÉ MISSION NEEM Des carottes pour le climat Groenland, juin 2009. D’immenses camions cargos montés sur chenilles se détachent sur l’étendue immaculée. À leur bord : une foule d’instruments scientifiques, pour préparer la mission 1 qui va commencer. Par –23 °C, une vingtaine de scientifiques de 14 pays – dont la France – s’affairent. Le but : forer la glace pour reconstituer l’évolution des températures et de la teneur en gaz à effet de serre des atmosphères passées. Car au fur et à mesure que la glace se forme, l’air ambiant se trouve piégé au sein de minuscules bulles. En les analysant, les glaciologues retrouvent Des ballons pour la stratosphère Le réchauffement des basses couches de l’atmosphère – les premières dizaines de kilomètres – peut-il affecter la stratosphère qui s’étend au-dessus ? Quels sont les échanges entre ces deux « boîtes atmosphériques » que les modélisateurs considèrent comme étanches ? Pour y répondre, rendez-vous cet été à Kiruna, en Suède, à la base de lancement des ballons stratosphériques. Au programme : étude de la composition en gaz et en aérosols de la stratosphère. « Pendant l’été, où se produisent des feux de forêt dans les régions boréales, des quantités de particules importantes sont injectées dans l’atmosphère », explique Sébastien Payan, du Laboratoire de physique moléculaire pour l’atmosphère et l’astrophysique (LPMAA) 1. Strapolété mettra en œuvre plusieurs compteurs d’aérosols, capables de repérer © B.Gaubicher/LPC2E/CNRS/Univ Orléans ➔ OÙ Groenland ➔ QUAND Fin juin à fin août 2009 ➔ CONTACT Maurine Montagnat, montagnat@lgge.obs.ujf-grenoble.fr ➔ POUR EN SAVOIR PLUS http:Ilneem.ku.dk/la composition atmosphérique de l’époque. « Le Groenland se caractérise par une accumulation de neige importante comparée à celle des autres forages dans les régions polaires, précise Maurine Montagnat, du Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement (LGGE) 2, à Grenoble. Un exemple : au forage d’Epica DômeC, en Antarctique, une carotte de 3300 mètres représente la quantité de glace accumulée pendant 800000 ans, tandis que sur le site de Neem, on estime que 2500 mètres de glace a été déposée en 130000 ans seulement. » Résultat : à certains endroits, il y a suffisamment de glace pour analyser et suivre même les dépôts annuels. Quant aux espèces chimiques mesurées, là aussi le Groenland présente une particularité : le méthane peut être suivi avec précision. Mais pas le CO 2. En effet, Le Groenland récupère beaucoup d’impuretés chimiques à cause des feux de forêt. Le dioxyde de carbone interagit avec ces impuretés, ce qui perturbe la représentativité de ce gaz. « Les collègues danois de la mission travaillent à une nouvelle méthode d’évaluation du taux de CO 2 qui permettrait d’obtenir l’enregistrement le plus précis – de l’ordre de l’année – de ce gaz à effet de serre dans l’hémisphère Nord ! », reprend Maurine Montagnat. Ce paramètre très important permet de mieux appréhender le futur de la planète : car en remontant sur 130000 ans, on retrouve la dernière période interglaciaire, l’Eemien, au cours de laquelle les températures moyennes étaient de 5 °C supérieures aux nôtres… A.K. 1. Soutenue par l’Institut polaire français Paul-Émile Victor (IPEV). 2. Laboratoire CNRS/Université de Grenoble-I. la quantité de particules passée dans la boîte stratosphérique. Les différents instruments tenteront d’identifier les espèces par leur spectre d’absorption du rayonnement solaire. Les mesures seront analysées et comparées avec des modèles pendant deux années avant que les chercheurs puissent se prononcer sur les mouvements verticaux de l’atmosphère. A.K. 1. Laboratoire CNRS/Université Paris-VI. ➔ OÙ Kiruna, en Suède L’ENQUÊTE 21 Pour connaître l’évolution récente du climat et des dépôts d’aérosols, l’équipe doit faire des prélèvements dans le névé – la partie superficielle de la calotte polaire. L’opération s’effectue à l’aide d’un carottier manuel (ci-dessous). À bord de ballons stratosphériques (ci-contre), le spectromètre infrarouge Spirale permet d’analyser la nature des aérosols présents dans la haute atmosphère. ➔ QUAND Fin juillet à début septembre 2009 ➔ CONTACT Sébastien Payan, sebastien.payan@upmc.fr ➔ POUR EN SAVOIR PLUS www.lpma.jussieu.fr/atmos/LPMA17/index.html http:Ilstrapolete.cnrs-orleans.fr/©C.Morel Le journal du CNRS n°234-235 juillet-août 2009



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