Un site potentiel de forage abritant de la glace de 2 millions d’années

Ce projet vise à caractériser la région de North Patch, qui se trouve à une dizaine de kilomètres de la station Concordia et abrite potentiellement de la glace de 2 millions d’années à sa base.
Les scientifiques cherchent à reconstruire le climat lors de la Transition du Mi-Pléistocène qui a eu lieu entre 1.2 et 0.8 millions d’années dans le passé et qui a vu naître les cycles glaciaires de grande amplitude et avec une période de 100 000 ans. C’est pourquoi le projet européen H2020 Beyond EPICA (2019-2026) a vu le jour et vise à ramener de la glace d’1,5 millions d’années au site de Petit Dôme C. Avec sa faible épaisseur de glace, il est peu probable que le site de Petit Dôme C puisse remonter au-delà d’1,5 millions d’années avec une résolution temporelle suffisante (Chung et al., 2023a, b). Il est même possible que le site de petit Dôme C ne permette de reconstruire que la partie récente de la transition du Mi-Pléistocène (Chung et al., 2024).
Le présent projet vise à caractériser un site de forage permettant de remonter de la glace encore plus vieille (2 millions ou plus) ayant archivé de l’atmosphère avec des teneurs en gaz à effet de serre aussi élevées ou potentiellement plus élevées que l’actuel. Une zone potentiellement intéressante, appelée North Patch, a déjà été déterminée et devra être confirmée (Parrenin et al., 2017 ; Chung et al., 2023a, b). Alors que plusieurs nations (Australie, Corée, Etats-Unis) sont intéressées par North Patch, l’Europe et la France doivent garder son leadership sur ce site qu’elles ont déterminé.
Nous proposons ici une campagne géophysique et de la modélisation numérique. La campagne se fera depuis la station Concordia (pas besoin de camp) et le personnel peut être mutualisé avec celui de Beyond EPICA pendant la durée de ce dernier.
La campagne géophysique se compose tout d’abord d’un radar de type ApRES (fourni pas le BAS) qui mesure en un point le taux de compression verticale. Il nécessite de repasser au même point à plusieurs années d’intervalle pour mesurer le déplacement vertical des couches. Il permet notamment d’évaluer s’il y a de la fusion à la base de la calotte polaire. Le déploiement d’ApRES est rapide (moins d’une heure pour le déploiement et mesures pendant la nuit) et ne nécessite qu’une personne. ApRES devra être déployé sur la saison 2025/2026 puis revisité les années suivantes (2026/2027 puis 2028/2029). Les mesures ApRES seront couplées à des mesures GNSS aux mêmes localisations.
La deuxième partie de la campagne géophysique consiste au déploiement lors de la saison 2025/2026 d’un radar de surface (fourni par l’AWI) qui permet d’imager les couches internes. C’est le même type de radar que celui qui a été utilisé à Petit Dôme C. Il nécessite un véhicule (Pistenbully) et 3 personnes sur 2 à 3 semaines (en fonction de la couverture spatiale qui sera envisagée). Il faudra environ 1000-1500 l de fuel pour le Pistenbully pour les 2-3 semaines.  Le matériel nécessaire fera environ 1 tonne métrique pour le radar.
La modélisation numérique visera à utiliser au mieux les informations géophysiques pour contraindre l’écoulement et l’âge de glace basale dans la région de North Patch. C’est la même modélisation que celle effectuée par Chung et al. (2023a, b) mais avec des données géophysiques mises à jour.