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Gaël Durand : « Étudier les glaces pour comprendre le climat »

Alice Khelifa-Gastine
Gaël Durand : « Étudier les glaces pour comprendre le climat »

Des glaciers du Groenland à la calotte polaire de l’Antarctique, le monde des glaces joue un rôle essentiel dans l’équilibre du climat de la Terre. Mieux le comprendre est devenu crucial pour tenter d’anticiper les impacts du changement en cours.

Entretien avec Gaël Durand, glaciologue et directeur adjoint de l'Institut des géosciences de l'environnement, à Grenoble.

Pôles : Comment êtes-vous devenu glaciologue ?

Gaël Durand : Je venais de terminer mes études de physique, sans avoir vraiment l'envie d'être enseignant. J'ai donc fait un stage au laboratoire de glaciologie de Grenoble, puis j'ai poursuivi par une thèse sur les cristaux de glace... et j'y suis resté. J'avais le goût pour la recherche, un intérêt pour l'environnement, et un rêve d'enfant d'explorer des régions inhospitalières comme les déserts.

Pôles : La glace s'étudie principalement sur les calottes polaires de la planète, au Groenland et en Antarctique. Comment travaille-t-on dans ces environnements extrêmes ?

G.D. : Les principales périodes de travail se déroulent en été, mais les températures restent souvent en dessous de 0°C. Les équipes sont très soudées, car les conditions de vie sur les bases polaires restent dif?ciles. On s'organise pendant deux à trois mois en petite communauté autonome. Derrière le terme de glaciologue, il y a le scienti?que spécialiste de la glace qui peut avoir des compétences variées en physique, en chimie, mais il y a aussi tous les ingénieurs et techniciens indispensables aux prélèvements ou au fonctionnement de la base. Nous travaillons tous dans le même sens, dans un environnement hostile et isolé. L'aspect sans doute le plus connu de nos activités est le prélèvement de carottes de glace pour reconstruire l'histoire de l'évolution de la composition de notre atmosphère. Mais il y a bien d'autres facettes : les mesures des caractéristiques de la surface, de son évolution, de l'atmosphère...

Pôles : Être glaciologue, c'est être à la fois scientifique et aventurier...

G.D. : Je me souviens d'une « traverse » où l'on quittait la base scienti?que de Dôme C, située à l'intérieur du continent antarctique, pour rejoindre la base Dumont-d'Urville, à 1 100 kilomètres de là, sur la côte. Je conduisais un véhicule à chenillettes chargé de matériel. On a mis onze jours pour y parvenir. J'ai appelé ma femme à mi-chemin depuis le convoi et je lui ai dit : « Voilà, je suis au cœur de l'Antarctique, c'est désert, froid, blanc, plat. Il n'y a pas âme qui vive à moins de 500 kilomètres, et encore, là-bas, ils ne sont qu'une cinquantaine de personnes. Je me trouve au milieu de nulle part, mais je reviens bientôt. » Il m'aura fallu encore deux semaines. 

Pôles : Que recherchez-vous dans les échantillons de glace que vous collectez dans les régions polaires ?

G.D. : Il y a deux raisons principales qui nous poussent à étudier les glaces de notre planète. Tout d'abord, à travers les carottages, on comprend mieux les climats du passé, car l'archive glaciaire est la seule qui garde une trace de la composition atmosphérique au fil du temps. En effet, quand la glace se forme, elle emprisonne des bulles d'air. Ces bulles contiennent des fragments de l'atmosphère de leur époque. En les analysant, on peut donc obtenir des informations sur les climats du passé. C'est ainsi que l'on a mieux compris la corrélation entre l'augmentation des températures et celle des émissions de gaz à effet de serre, autrement dit le phénomène de changement climatique que l'on vit en ce moment. L'analyse des carottages de glace est un champ d'études majeur de la glaciologie. On étudie également les glaces pour savoir comment elles vont évoluer dans le cadre de ce changement climatique, et quels vont être les impacts sur les autres composantes du système du climat.

Pôles : Quels impacts peut avoir le changement climatique sur les glaces de notre planète ?

G.D. : Plutôt que de glaces, je parlerai de cryosphère, terme qui englobe les glaciers, les calottes polaires, le pergélisol (sol gelé en permanence), la banquise et la neige. Une question majeure est l'impact de la perte de masse des calottes polaires sur le niveau des mers. Il y a vingt ans, le niveau des mers augmentait en moyenne de 2 millimètres par an – une moitié étant liée à la dilatation thermique des océans, la deuxième moitié à la fonte des glaciers de montagne. Aujourd'hui, ce chiffre s'élève à 3 millimètres, car il y a désormais une contribution des calottes polaires du Groenland et de l'Antarctique. Ce relargage d'eau douce vers les mers pourrait modifier à terme la circulation océanique (les courants marins) et impacter par exemple le transport d'énergie et de chaleur entre l'équateur et les pôles. Les autres impacts du changement climatique sur la cryosphère sont nombreux. Tout d'abord, la hausse des températures atmosphériques entraîne la fonte du pergélisol, ce qui provoque le relargage de gaz à effet de serre. Ensuite, la diminution de l'extension de la banquise arctique et la diminution du couvert de neige entraînent une réduction des étendues blanches à la surface de la Terre. Ces étendues blanches permettent de réguler la température en réfléchissant une partie des rayons du Soleil vers l'espace. La réduction de leur surface diminue d'autant leur rôle de régulateur, et la Terre absorbe donc une plus grande quantité de chaleur émise par le Soleil, ce qui augmente sa température en surface.

Pôles : La communauté scientifique se sent-elle entendue par le grand public ? Et par le monde politique ?

G.D. : Oui, je trouve qu'il y a un écho à nos publications. Les climatosceptiques sont une espèce en voie de disparition. Mais l'effort requis est considérable. Pour limiter le réchauffement climatique à 1,5°C, le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) recommande d'atteindre une « neutralité carbone » en 2050, c'est-à-dire un point d'équilibre entre la quantité d'émissions de gaz à effet de serre émise dans le monde et la capacité de la Terre à capter et stocker ces gaz. Il va falloir trouver des solutions rapidement, car il existe un risque majeur pour l'espèce humaine, son organisation, son avenir... Si on regarde l'histoire des civilisations, peu nombreuses sont celles qui ont duré plus de mille ans, et elles ont souvent périclité à la suite de déséquilibres environnementaux. Il serait présomptueux de penser que la nôtre aura la capacité de survivre plus longtemps. En tout cas, nous n'en prenons pas la trajectoire, et je suis convaincu qu'il y aura forcément un changement de civilisation, choisi ou subi.

Pôles : À votre niveau, comment essayez-vous de maîtriser votre empreinte carbone ?

G.D. : Bien que cherchant à limiter mes déplacements, je voyage beaucoup pour mon travail et contribue de fait à notre impact sur l'environnement. Je suis convaincu qu'il va rapidement falloir faire de la recherche différemment. Comme partout, la solution nécessite de supprimer le superflu pour conserver l'essentiel, et si cet essentiel a un impact négatif, il faut trouver le moyen de le compenser. Il n'y a pas d'autre trajectoire raisonnable. Le changement climatique est perceptible à l'échelle d'une vie humaine. Si vous allez à Chamonix voir les glaciers et que vous y étiez allé il y a dix ans, comparez vos photos et vous verrez la différence. La température globale n'a pourtant augmenté que de 1°C par rapport à la période préindustrielle. En continuant sur notre trajectoire, avec des émissions croissantes de gaz à effet de serre, c'est un monde à + 5 °C qui est anticipé. Si un tel réchauffement se produit, je ne pense pas que je le verrai, mais mes enfants, oui. Donc je me sens concerné.

« La glace bleue est une glace âgée »

Quand on observe un iceberg, on ne voit pas toujours la glace de la même couleur. On peut croiser des icebergs noirs, qui sont simplement sales. Soit il y a eu une forte tempête qui a déposé de la poussière à leur surface, soit ils ont emprisonné des sédiments en raclant le sol marin. Parfois encore, la glace a un aspect verdâtre. Ce sont en fait des algues qui prolifèrent et se développent dans la neige. Mais souvent, c'est un bleu intense qui domine. « Si la glace nous apparaît bleue, c'est qu'elle ne contient plus de bulle d'air, explique Gaël Durand. Au fil des siècles, elle est compressée à l'intérieur des glaciers, et y subit des pressions élevées. L'air qu'elle a emprisonné en se formant s'échappe peu à peu, ce qui modifie la structure de la glace. » Quand la lumière la traverse, les couleurs sont absorbées sauf les rayons bleus qui sont réfléchis. Voilà pourquoi elle nous apparaît de cette couleur. « Cela nous permet aussi de dire que la glace bleue est plutôt une glace âgée », conclut le scientifique. Pour dater la glace, les chercheurs doivent étudier toute la séquence d'une carotte de glace en s'aidant d'indices du passé, comme les poussières d'éruptions volcaniques qui y sont emprisonnées. Au Groenland, où il neige beaucoup, ils peuvent aussi compter les strates des différentes couches de neige qui se sont accumulées en surface, sachant qu'une strate correspond à un an.

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