Campagnes de pompage d’air du névé pour améliorer les contraintes de datation des carottes de glace profondes (projet ICORDA) et pour identifier la signature de l’activité passée des vents catabatiques dans les carottes de glace (projet KATABATIC)
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Campagnes de pompage d'air du névé pour améliorer les contraintes de datation des carottes de glace profondes (projet ICORDA) et pour identifier la signature de l'activité passée des vents catabatiques dans les carottes de glace (projet KATABATIC)

L’étude envisagée est la mission de terrain associée à trois projets financés (ANR JCJC KATABATIC, PI A. Orsi ; ERC CoG ICORDA, PI A. Landais; ITN DEEPICE, PI A. Landais). Il a des liens forts avec le projet européen Beyond EPICA Oldest Ice Core. L’interprétation des carottes de glace profondes repose sur l’établissement d’une chronologie robuste. Pour les longues échelles de temps, les chronologies des carottes de glace sont basées sur la mesure et l’interprétation de traceurs de datation orbitale tels que le rapport élémentaire O2/N2 ou la teneur en air dans les bulles d’air piégées dans la glace. Des mesures empiriques dans la glace montrent que ces deux traceurs sont influencés par l’insolation reçue par la neige en surface de la calotte de glace. Cependant, le processus exact associé permettant de relier le métamorphisme des grains de neige en surface et le piégeage des bulles d’air à environ 100 m de profondeur n’est pas compris. En particulier, un rôle significatif de la température et du taux d’accumulation est attendu. Afin de comprendre ce mécanisme, il est essentiel de mesurer l’évolution des propriétés physiques de la neige et des paramètres O2/N2 et teneur en air sur deux sites très différents en terme de température et de taux d’accumulation. C’est l’objectif du WP1 du projet ICORDA. En parallèle, le projet KATABATIC vise à étudier l’influence des vents catabatiques sur les températures de surface en Antarctique de l’Est. Pour cela, des mesures de gaz nobles dans l’air piégé dans la glace doivent permettre de quantifier la force des vents catabatiques dans le passé. Afin de calibrer cet effet, il est essentiel de l’étudier sur un des sites avec des vents catabatiques extrêmement forts, D47. Nous souhaitons aussi mieux comprendre la signature isotopique dans la vapeur d’eau des vents catabatiques (lien avec le projet ADELISE).

Dans ce projet, pour adresser ces deux questions, nous proposons donc d’effectuer deux forages et pompages d’air du névé pour analyse du contenu élémentaire et isotopique dans la porosité ouverte et fermée sur les sites de D47 (fort vent catabatique, haute accumulation, température élevée) et de Little Dome C (faible accumulation, température basse). Le site de Little Dome C présente un autre avantage en lien avec le projet Beyond EPICA. En effet, ce projet européen n’inclut pas d’analyse de névé, ce qui est pourtant essentiel pour l’interprétation de la carotte profonde qui y sera forée. Cette analyse a ainsi été prévue dans le cadre du projet associé DEEPICE avec 2 étudiants en thèse qui travailleront sur des résultats issus de cette mission de terrain. Notre projet permettra donc aussi d’améliorer grandement non seulement la datation mais aussi l’interprétation des enregistrements de gaz à effet de serre sur la carotte de glace Beyond EPICA d’1.5 million d’années. Finalement, nous souhaitons aussi déployer pendant les 3 semaines à D47 et à LDC la mesure des isotopes de l’eau dans la vapeur en parallèle avec le suivi à long terme effectué à DDU et à Concordia.

Une enveloppe budgétaire de 80 keuros a été allouée par l’ERC pour la réalisation de la traverse. Les instruments de forage et de pompage d’air du névé sont fournis par la plateforme F2G avec un soutien de l’ERC ICORDA pour la remise à niveau du matériel. Nous demandons à l’IPEV un soutien logistique pour la traverse scientifique pour 3-4 semaines de mission à D47 et 3-4 semaines de mission à LDC pour réaliser les forages et pompages d’air. La présence de 3 scientifiques + un personnel IPEV est souhaitée.