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Comment l’air est-il piégé dans la glace ?

par Administrateur Un - 23 mars 2011 - ( maj : 23 mars 2011 )

La glace naturelle en région polaire se forme en profondeur dans le glacier par densification, sous l’effet du poids des couches de neige successivement déposées en surface. C’est seulement quand les interstices entre les grains se ferment pour former des bulles d’air que l’archive "gazeuse" est constituée. Cela se produit plusieurs dizaines de mètres (jusqu’à 120m) sous la surface. En parallèle au processus de densification, l’air atmosphérique diffuse à travers les couches de neige avant d’être isolé dans les bulles. Les deux processus (fermeture des pores et diffusion des gaz) tendent à lisser l’enregistrement atmosphérique. Ainsi, la résolution temporelle maximale que l’on peut atteindre couvre une gamme allant de la décennie (site à forte accumulation neigeuse, par exemple sur la côte antarctique) à plusieurs centaines d’années (plateau antarctique à faible accumulation).

La quantité d’air ainsi piégée est très faible. Dans 1 kg de glace naturelle, on rencontre environ 100 cm3 d’air aux conditions standards de température et de pression, ce qui représente peu de gaz pour les analyses chimiques. De plus, les nôtres portent sur des traces gazeuses à des teneurs allant de quelques dizaines de ppbv (milliardièmes en volume) à quelques centaines de ppmv (millionnièmes en volume) et pour lesquelles les variations mesurées peuvent être de quelques % voire beaucoup moins (cas des variations isotopiques). Il faut donc développer des techniques spécifiques d’extraction des gaz non (ou peu) contaminantes, et utiliser les instruments de mesure à leur limite de sensibilité.

Glace naturelle vue en lumière polarisée

Glace naturelle vue en lumière polarisée © CNRS / LGGE

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