Décarboner l'énergie pour limiter les gaz à effet de serre : pour le glaciologue Jérôme Chappellaz, il n'y a pas 36 solutions pour limiter le réchauffement climatique. DR

Climat : un glaciologue grenoblois sonne l’alarme

Climat : un glaciologue grenoblois sonne l’alarme

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ENTRETIEN – Des années que les scientifiques carottent la glace des pôles. Et plus ils creusent, plus ils remontent le temps. Après être remontés 800 000 ans en arrière, les glaciologues ont pour objectif de creuser jusqu’à 1,5 million d’années, jusqu’à la dernière transition climatique majeure, histoire de mieux comprendre ce que vit notre planète. En attendant, les émissions de gaz à effet de serre vont bon train. Est-il déjà trop tard ? Le point avec le chercheur grenoblois Jérôme Chappellaz, tout juste auréolé de la médaille d’argent du CNRS. 

 

 

 

Jérôme Chappellaz, directeur de recherches CNRS au LGGE Grenoble. Photo I.Clark, Université d'Ottawa

Jérôme Chappellaz, direc­teur de recherches CNRS au LGGE Grenoble. © I. Clark, Université d’Ottawa

Directeur de recherche au CNRS, au sein du Laboratoire de gla­cio­lo­gie et géo­phy­sique de l’environnement (LGGE) de Grenoble, Jérôme Chappelaz étu­die le passé pour mieux com­prendre le futur. Médaille de bronze du CNRS en 1993, le cher­cheur gre­no­blois s’est vu décer­ner la médaille Shackleton de l’association euro­péenne de géo­chi­mie en 2013, puis la médaille d’honneur Niels Bohr en 2014. La médaille d’argent du CNRS vient, cette année, cou­ron­ner les tra­vaux de son équipe recon­nus sur la scène internationale.

 

 

 

Vous étu­diez depuis 25 ans l’histoire du cli­mat grâce à des pré­lè­ve­ments de carottes de glace en Antarctique et au Groenland. Que nous apprennent ces relevés ?

 

Les carottes de glace repré­sentent de fan­tas­tiques livres natu­rels, chaque page étant repré­sen­tée par une année d’ac­cu­mu­la­tion nei­geuse à la sur­face du gla­cier. Bien qu’il s’a­gisse d’eau par­ti­cu­liè­re­ment pure, notre tra­vail consiste à ana­ly­ser les infimes traces d’im­pu­re­tés pré­sentes à l’in­té­rieur. Parmi elles, le contenu des petites bulles d’air for­mées quand la neige se trans­forme en glace.

 

La pro­por­tion d’a­tomes lourds de l’hy­dro­gène et de l’oxy­gène dans la glace nous informe aussi très direc­te­ment sur la tem­pé­ra­ture qui régnait en sur­face lorsque la neige s’est déposée.

 

Grâce à nos ana­lyses, nous avons pu recons­ti­tuer en grand détail l’é­vo­lu­tion du cli­mat en Antarctique et au Groenland sur plu­sieurs dizaines à cen­taines de mil­liers d’an­nées. Nous avons pu quan­ti­fier pré­ci­sé­ment cette évo­lu­tion concer­nant le nombre de degrés Celsius, obte­nir l’é­vo­lu­tion de la concen­tra­tion en gaz à effet de serre dans l’at­mo­sphère pour déter­mi­ner le rôle qu’ils ont pu jouer dans l’é­vo­lu­tion cli­ma­tique pas­sée, mais aussi éva­luer les méca­nismes natu­rels capables de chan­ger cette concen­tra­tion atmosphérique.

 

 

Existe-t-il encore des incer­ti­tudes ? Des interrogations ?

 

En Antarctique, les glaciologues ont extrait une carotte de glace à 1000 m de profondeur © J. Chappellaz , CNRS/LGGE

En Antarctique, les gla­cio­logues ont extrait une carotte de glace à 1 km de la sur­face. © J. Chappellaz CNRS-LGGE

Toujours. Par exemple, on ne sait pas vrai­ment com­ment les grands gla­ciers du Groenland et de l’Antarctique vont évo­luer au cours de ce siècle et des siècles suivants.

 

Va-t-on assis­ter à ce que l’on appelle des “effets de seuil”, à savoir des condi­tions à par­tir des­quelles le gla­cier se désa­grège par­ti­cu­liè­re­ment vite sous l’ef­fet du réchauf­fe­ment cli­ma­tique, condui­sant glo­ba­le­ment à une accé­lé­ra­tion de la mon­tée du niveau des mers ?

 

L’évolution future de la cir­cu­la­tion océa­nique et le com­por­te­ment des gigan­tesques stocks de car­bone dans les sols gelés des lati­tudes boréales sont éga­le­ment d’autres gros points d’in­ter­ro­ga­tion concer­nant le cli­mat de ce siècle et au-delà.

 

Mais ces incer­ti­tudes ne doivent pas mas­quer l’es­sen­tiel. L’effet de serre est un phé­no­mène phy­sique bien com­pris, basé sur des méca­nismes connus depuis 150 ans, notam­ment grâce aux pre­mières études spec­tro­sco­piques du chi­miste irlan­dais John Tyndall qui a publié ses tra­vaux en 1861 !

 

 

 

« Le gros du débat aujourd’­hui est sur l’am­pli­tude du réchauffement 

qui résul­tera de cet accrois­se­ment des concen­tra­tions de gaz à effet de serre »

 

 

Sans l’ef­fet de serre, il n’y aurait pas de vie sur Terre. On est donc très heu­reux qu’il existe. En revanche, on se réjouit beau­coup moins de l’ac­croître à la vitesse à laquelle l’homme le fait aujourd’­hui, en rajou­tant des gaz à effet de serre dans l’atmosphère.

 

Le gros du débat aujourd’­hui porte sur l’am­pli­tude du réchauf­fe­ment qui résul­tera de cet accrois­se­ment de leurs concen­tra­tions. C’est ce qu’on appelle dans notre jar­gon “la sen­si­bi­lité cli­ma­tique”, un des points impor­tants que nous allons étu­dier dans les cli­mats du passé.

 

 

Jusqu’à quelle période ces pré­lè­ve­ments per­mettent-ils de remonter ? 

 

Grâce à un forage euro­péen conduit entre 1996 et 2004 au cœur du conti­nent antarc­tique, nous avons pu atteindre 3 270 mètres de pro­fon­deur dans le gla­cier et remon­ter à la sur­face de la glace for­mée il y a 800 000 ans !

C’est la plus vieille glace forée à ce jour. Elle per­met de recons­ti­tuer l’é­vo­lu­tion cli­ma­tique et la com­po­si­tion de l’at­mo­sphère sur huit cycles cli­ma­tiques glaciaire-interglaciaires.

 

Les carottes de glace permettent de mieux comprendre le changement climatique . Credit CNRS Laurent Augustin

Les carottes de glace per­mettent de mieux com­prendre le chan­ge­ment cli­ma­tique.               © Laurent Augustin – CNRS

Mais on sait que de la glace plus ancienne existe quelque part en Antarctique. C’est un de nos défis essen­tiels aujourd’­hui : par­ve­nir à trou­ver un site du gla­cier antarc­tique où l’on pourra remon­ter 1,5 mil­lion d’an­nées en arrière.

 

Pas pour battre un record ! Mais pour étu­dier la glace for­mée durant la der­nière tran­si­tion cli­ma­tique majeure qu’a connue notre pla­nète et qui demeure une véri­table énigme : la tran­si­tion du mi-Pléistocène qui s’est pro­duite il y a envi­ron 1 mil­lion d’années.

 

La suc­ces­sion des gla­cia­tions et périodes chaudes a alors com­plè­te­ment changé en ampli­tude et en ryth­mi­cité, alors que l’or­bite de la Terre autour du Soleil – le prin­ci­pal fac­teur déclen­chant ces cycles gla­ciaire-inter­gla­ciaires – n’a pas connu de telle bascule.

 

On sus­pecte que le gaz car­bo­nique en soit la cause, en déclen­chant un effet de seuil sur le sys­tème cli­ma­tique. Et le seul moyen pré­cis dont nous dis­po­sons pour recons­ti­tuer cette concen­tra­tion en gaz car­bo­nique est de forer de la glace for­mée à cette période, puis d’a­na­ly­ser le contenu des petites bulles d’air à l’intérieur.

 

 

En 1990, vous avez été l’un des pre­miers cher­cheurs à avoir démon­tré le lien entre la concen­tra­tion de gaz à effet de serre dans les glaces de l’Antarctique et le cli­mat de la pla­nète*. Pouvez-vous reve­nir sur ces travaux ?

 

Nos tra­vaux ont per­mis de mon­trer que près de la moi­tié de l’am­pli­tude du réchauf­fe­ment natu­rel asso­cié à une tran­si­tion gla­ciaire-inter­gla­ciaire est attri­buable à l’é­vo­lu­tion conco­mi­tante des gaz à effet de serre dans l’at­mo­sphère. L’autre moi­tié est due à des modi­fi­ca­tions de l’al­bédo ter­restre (la quan­tité d’éner­gie solaire réflé­chie par la sur­face, ndlr), à cause de la dis­pa­ri­tion pro­gres­sive d’im­menses gla­ciers et d’une réduc­tion du cou­vert nei­geux dans l’hé­mi­sphère nord, mais aussi d’une dimi­nu­tion de la concen­tra­tion en pous­sières d’o­ri­gine conti­nen­tale dans l’atmosphère.

 

Forage en Antarctique : extraire la glace pour mieux comprendre le changement climatique. Crédit Jérôme Chappellaz - CNRS/LGGE

Forage en Antarctique : extraire la glace pour mieux com­prendre le chan­ge­ment cli­ma­tique.         © Jérôme Chappellaz – CNRS/LGGE

 

C’est un résul­tat fon­da­men­tal issu de nos tra­vaux, un des mes­sages forts réper­cu­tés par les syn­thèses du Giec – dont Grenoble peut être fier puis­qu’il est apparu ici dans notre ville, 160 ans après les tra­vaux pion­niers du mathé­ma­ti­cien gre­no­blois Joseph Fourier qui fut le pre­mier au monde, en 1823, à démon­trer l’exis­tence de l’ef­fet de serre sur Terre !

 

Ce résul­tat, c’est que les gaz à effet de serre inter­viennent dans l’é­vo­lu­tion cli­ma­tique natu­relle. Ils inter­viennent de la même façon aujourd’­hui, sauf que leur aug­men­ta­tion n’est pas natu­relle. Elle est due aux acti­vi­tés humaines.

 

 

L’homme est-il devenu le prin­ci­pal émet­teur de gaz à effet de serre ?

 

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Patricia Cerinsek

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