Chimie

Le bâtiment « glaciologie » est le lieu des recherches liées à la chimie de l’atmosphère et à l’étude des glaciers aux alentours de DDU.

Programme 414 CESOA

Kevin (hivernage) et Solène (période été) sont les deux chimistes de la TA 67 travaillant sur le programme CESOA, géré conjointement par le laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement (LGGE) et l’Institut des Sciences de l’Univers (INSU-CNRS). Ce dernier a pour objectif d’étudier le cycle du soufre dans les moyennes et hautes latitudes de l’hémisphère Sud.                                                                                      Dans ces régions, le soufre est principalement rejeté par le phytoplancton présent dans l’océan austral. Celui-ci va par la suite réagir dans la troposphère avec différents composés pour former du sulfate, du dioxyde de soufre (SO2), de l’acide méthane sulfonique (MSA) et du diméthyl sulfoxide (DMSO). Le sulfate et le MSA vont former des aérosols, qui jouent un rôle prépondérant dans le bilan radiatif terrestre : pour schématiser, les gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone ou le méthane ont tendance à réchauffer l’atmosphère, les aérosols (en renvoyant vers l’espace le rayonnement solaire) ont à l’inverse tendance à la refroidir, bien que le bilan total soit largement au bénéfice des gaz à effet de serre. Un des intérêts du programme est donc de comprendre comment interagit et/ou comment est impacté ce cycle naturel dans le contexte du changement climatique que provoque l’émission d’origine anthropique des composés carbonés et soufrés.

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Le cycle du soufre. Source: observatoire Midi-Pyrénées

Une part importante du travail de Kevin et Solène consiste en des prélèvements atmosphériques (par cylindres, filtres) et en des analyses de chromatographie (liquide, gazeuse). Ils auront à leur disposition de multiples infrastructures (salle propre pour conditionnement des échantillons atmosphériques, laboratoire de chimie pour analyses chromatographiques, stations de prélèvements pour les échantillonnages atmosphériques). Leur travail sera également lié au programme de glaciologie dans la mesure ou les glaciers antarctiques constituent des archives à ciel ouvert de la composition atmosphérique passée.

Programme 411 GLACOCLIM

L’évolution des glaciers est l’un des indicateurs importants sélectionnés par le Groupe Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC) pour situer la variabilité et les tendances climatiques au cours du dernier siècle. Les glaciers constituent désormais un indicateur climatique essentiel pour le passé comme pour le futur.

GLACIOCLIM a pour but de constituer une base de données glacio-météorologiques sur le long terme. Il sera mené pendant la période d’été par Charly, le glacio de la TA67. Cependant il ne logera ni ne travaillera sur le site de Dumont d’Urville mais à la station annexe de Cap Prud’homme. Située sur le continent à 5km de l’île des Pétrels, cette station est dédiée aux études de glaciologie et à l’organisation des convois terrestres (raids) mis en œuvre par l’IPEV afin de ravitailler la base franco-italienne Concordia située à 1100 km à l’intérieur du continent. La région de Cap Prudhomme est une zone dite de « glace bleue » c’est-à-dire une zone où les précipitations sont plus faibles que la quantité d’eau perdue par sublimation, ce qui a en général pour effet de mettre à nue la glace de la calotte antarctique.

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Localisation du Cap Prud’Homme. Source: observatoire des science de l’univers de Grenoble

Les prélèvements passés couplés à ceux que réalisera Charly ont pour finalité:

1°) d’étudier la relation Climat-Glacier, c’est-à-dire comprendre les relations entre les variations climatiques et les bilans de masse glaciaires (analyse des flux de masse et d’énergie entre le glacier et l’atmosphère).

2°) de prévoir l’évolution future des glaciers en termes de ressources en eau, de contribution à l’élévation future du niveau des mers, et autres impacts liés à la nature des glaciers.

3°) de comprendre la réponse dynamique des glaciers (variations d’épaisseur, de longueur, de vitesse d’écoulement) aux fluctuations des bilans de masse et étudier les risques naturels d’origine glaciaire. Les mécanismes d’écoulement des glaciers restent encore méconnus pour une large part.

Charly conduit également des mesures liées aux programmes 1013 « CALVA » et 1053 « DACOTA » dont les objectifs sont respectivement l’étude des phénomènes de précipitations extrêmement dynamiques encore mal documentés (vents catabatiques, neiges soufflées) et celle du glacier de l’Astrolabe afin d’en proposer un modélisation numérique capable de reproduire la dynamique du glacier et d’anticiper son comportement futur dans le cadre du changement climatique en cours.

         

         

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