Comment déterminer l’âge de la glace :

Un mètre de neige sur le mont Logan aujourd’hui représente plus ou moins une année de chutes de neige, mais un mètre de glace au fond du champ de glace pourrait bien représenter des milliers d’années de chutes de neige comprimées et étirées par le compactage et l’amincissement de la glace.

Le rapport entre la profondeur, l’âge et l’épaisseur de la couche est illustré ci-contre pour une carotte de glace de 188 mètres de longueur prélevée dans le plateau du mont Logan en 2001-2002. Le trait bleu sur le graphique indique comment l’épaisseur d’une couche de glace diminue rapidement selon la profondeur, tandis que le trait rouge illustre comment l’âge de la glace augmente graduellement aux niveaux les plus profonds. Les quelques mètres les plus profonds de la carotte de glace contiennent la plus grande part de la glace très âgée.

Les scientifiques ont plusieurs moyens à leur disposition pour déterminer l’âge des couches de glace préhistorique que renferment les calottes glaciaires :
  1. À partir d’un modèle mathématique, il est possible de prédire le rythme approximatif auquel les couches de glace sont enfouies et compactées dans le glacier. Le rapport entre la profondeur et l’âge de la glace n’est pas linéaire, mais il nous donne une indication approximative.
  2. Il est possible de compter les couches de glace. Cette méthode ne peut toutefois être employée que lorsque les chutes de neige sont abondantes et qu’il n’y a pas de fonte en été. Les variations saisonnières ou annuelles de la densité, de la teneur en poussière ou de la chimie de la glace peuvent aussi servir à décomposer les couches de glace individuelles selon l’époque. Au-delà d’une certaine profondeur toutefois, la glace est trop aplatie par l’effet du compactage pour que ces variations puissent être décomposées.
  3.  Les scientifiques peuvent se servir de «repères chronologiques» – ce sont des couches distinctives qui correspondent à un événement historique ou préhistorique. Par exemple, la cendre volcanique («tephra») provenant d’éruptions dont la date est connue est détectable sous formes d’horizons foncés composés de particules microscopiques ou encore de pics pointus dans la chimie (acidité) des carottes de glace. Plus récemment, d’infimes quantités de matières radioactives provenant d’explosions en surface ont également pu être observées dans la glace.
  4. Les changements climatiques brusques, comme celui qui a mis fin à la période glaciaire il y a environ 11 500 ans, ont aussi une «signature» fort distincte qui est aisément reconnaissable dans la composition chimique de la glace.
Plus une carotte est ancienne et profonde, moins nous avons de certitude quand à son âge véritable. En ce qui concerne les carottes de glace puisée dans l’arctique canadien et les Alpes, il est en général difficile d’établir une échelle de temps fiable au-delà 15 000 ans.

On estime à l’heure actuelle que la carotte la plus vieille prélevée dans le plateau du mont Logan en 2001-2002 documente ce qui suit :
  • (a) la période interglaciaire actuelle (les derniers ~11 500 ans, période qu’on appelle l’Holocène).
  • (b) au fond : plusieurs mètres de glace plus ancienne provenant de la dernière période glaciaire ou avant. Cette glace plus ancienne pourrait avoir 80 000 ou 100 000 ans, mais la durée qu’elle représente reste incertaine.

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