Grande extraction de gaz et de composés de la glace

Notre projet consisterait à forer deux carottes de glace peu profondes de 10 cm de diamètre jusqu’à ≈300 m de profondeur à Dôme C, en Antarctique, en collaboration avec l’Université de Rochester (US). L’air piégé serait extrait de la majeure partie de la glace, sur place, immédiatement après le forage. L’anomalie isotopique de l’oxygène du monoxyde de carbone (Δ17O du CO), le carbone 14 du CO (14CO) et le méthane (14CH4) seraient analysés dans les échantillons d’air extraits. Le Δ17O du CO sera utilisé pour étudier la capacité oxydante passée de l’atmosphère, les mesures du 14CO seront interprétées à l’aide d’un modèle de production in situ de 14C cosmogénique dans le névé et la glace et utilisées pour examiner l’histoire du flux de rayons cosmiques galactiques (GCR) au cours des 7000 dernières années. Les mesures du 14CH4 seront interprétées à l’aide d’un modèle atmosphérique à 1 boîte et utilisées pour limiter la contribution du méthane géologique, du pergélisol et des hydrates de méthane marins au bilan de méthane de l’Holocène. L’eau de fonte obtenue lors de l’extraction du gaz sera filtrée afin de recueillir des micrométéorites pour documenter leur flux au cours de l’Holocène.
Certaines sections des carottes de glace seront conservées pour les nucléides cosmogéniques du 10Be, de l’26Al et du 36Cl afin d’étudier leurs taux de production dans l’atmosphère. L’interprétation de ces nouveaux enregistrements de 10Be, 26Al et 36Cl incorporerait les résultats des mesures in situ du 14CO et du 14CO2 dans la même carotte de glace, afin d’utiliser la nouvelle reconstruction du flux de rayons cosmiques galactiques, fournissant, à son tour, une meilleure reconstruction de l’irradiance solaire au cours de l’Holocène. Il est à noter que les carottes de glace sont les seules à permettre de mesurer les nucléides cosmogéniques produits in-situ et dans l’atmosphère, il n’y a rien d’équivalent. L’avantage est qu’aucune hypothèse n’est faite sur les âges et que chaque valeur du flux de rayons cosmiques galactiques basée sur les mesures de 14CO et 14CO2, peut être directement utilisée pour la reconstruction solaire déduite des données de 10Be, 26Al et 36Cl.
Une utilisation optimale des carottes de glace est prévue, de nombreux laboratoires, dont nos collègues français (A. Landais, LSCE, E. Capron, IGE) et italiens (M. Vecchiato, U. Venice, R. Traversi, U. Firenze, B. Delmonte, U. Milano-Biccocca), travailleront sur ces deux nouvelles carottes de glace, pour des études sur la composition isotopique de O2 et N2, sur le contenu en gaz, sur les composés organiques, sur la poussière et sur le sel marin bromé.