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Fin de la saison d’été austral sur le continent antarctique pour les équipes du LGGE

par KRINNER Gerhard - 18 mars 2013 - ( maj : 19 mars 2013 )

Comme chaque année, la courte saison d’été austral a été l’occasion pour les équipes de recherche du LGGE de réaliser un certain nombre de programmes de recherche en Antarctique, tant en région côtière (Stations de Dumont d’Urville – Cap Prud’Homme) qu’en région centrale (Station de Concordia). Entre le 15 Novembre 2012 et le 28 février 2013, ce sont ainsi 13 techniciens, ingénieurs, chercheurs, enseignants-chercheurs et doctorants qui ont mis en œuvre les programmes scientifiques soutenus par de l’Institut Polaire – Paul Emile Victor (IPEV). Si des difficultés logistiques (présence très importante de glace de mer entravant le déroulement prévu des rotations du navire affrété par l’IPEV) ont cette année encore impacté certains des programmes, la plupart des travaux prévus a néanmoins pu se réaliser.

Programme DACOTA (suivi d’un glacier émissaire antarctique) : Jouvence du réseau permanent de 9 stations GPS Autonomes sur le Glacier de l’Astrolabe. Mesures GPS de la topographie de surface pour calage du nouveau modèle numérique de terrain (MNT) de surface et estimation des variations temporelles d’épaisseur ; Mesures au radar de phase de l’épaisseur de la partie flottante de l’Astrolabe (détermination des taux de fonte/accrétion basale) ; Levé des modèles numériques de terrain des topographies rocheuse (radar) et de surface (GPS) autour de la station de Cap Prud’homme

Programme GLACIOLOGIE : Avec le soutien de l’ANR Retour Post-Doctorant COCLICO, un pompage d’air du névé de Dôme Concordia a été réalisé de la surface jusqu’à la profondeur de close off de 99.5 mètres. A cette profondeur, l’air est définitivement piégé dans la glace. Méthane, et monoxyde de carbone (CO) ont été mesurés sur le terrain avec un spectromètre laser SARA (collaboration avec le LIPHy, UJF), et ces mesures permettront de reconstituer l’évolution des teneurs atmosphériques de ces deux gaz sur les 60 dernières années. Des échantillons supplémentaires ont été collectés en bouteilles. Ils seront notamment analysés au laboratoire pour déterminer les signatures isotopiques du CO, afin de mieux contraindre les sources de cette espèce.

Programme NITEDC : La neige est connue pour être un réacteur chimique à l’origine de l’émission d’espèces azotées réactives. Bien que le phénomène soit étudié depuis une douzaine d’années, les processus, les mécanismes réactionnels et les paramètres responsables de ces émissions restent encore mal connus. Durant cette saison un dispositif de pompage de l’air interstitiel du manteau neigeux a été installé au Dôme C, permettant l’analyse de gaz réactifs émis par la neige à plusieurs niveaux de profondeur. Autonome, ce dispositif fonctionnera en routine durant une année.

Antarctique, région centrale : Station de Concordia

Programme SAMBA (SurfAce Mass Balance of Antarctica) : Composante Antarctique de l’observatoire GLACIOCLIM, ce programme se déroule à la côte de Terre Adélie et au Dôme C. Dans les 2 cas, il nécessite des déplacements sur des distances importantes (pour l’Antarctique) hors des stations : plusieurs centaines de km en Terre Adélie, plus de 100 km au Dôme C. Ces déplacements impliquent une logistique relativement lourde (véhicules à chenille, caravanes pour la Terre Adélie). Les données obtenues cette année montrent une accumulation de neige en 2012 dans la moyenne des 10 dernières années.

Programme CALVA : La composante atmosphérique du programme CALVA (acquisition de données in-situ pour la CALibration et la VAlidation des modèles météorologiques et de climat) s’est également déroulée en Terre Adélie et au Dôme C. Ce programme implique aussi des déplacements importants dont la logistique est couplée avec celle du programme SAMBA. Six sites d’observation et près de 100 instruments de mesure météorologique ont été déployés, visités, entretenus et/ou améliorés au cours de cette campagne, certains plusieurs fois au cours de la saison. Ces observations incluent le profilage météorologique et/ou de la neige soufflée sur des tours dont la hauteur s’échelonne de 7 à 70 m suivant les sites. Cette année, pour la première fois, la tour de 70 m de la station de Dumont d’Urville a été équipée d’instruments pour le profilage du vent et des quantités de particules neigeuses dans l’atmosphère de surface.

Activité "neige" à Concordia (programmes : CALVA-neige ; GLACIOLOGIE-neige et BIPOL) : Les variations temporelles et spatiales des propriétés physiques et optiques de la neige pendant l’été austral ont été étudiées à Concordia. De nombreuses techniques ont été déployées : stratigraphie du manteau, mesure de densité à haute résolution, mesure de profils de SSA avec ASSSAP (taille des grains), de profils d’extinction de la lumière dans le manteau (mesures spectrales UV-VIS-NIR avec SOLEX), de l’albédo spectrale (UV-VIS-NIR) avec un spectromètre SVC. Au total : 70 jours de mesures sur 4 zones et 2 sites de mesures, des dizaines de profils de SSA et de densité à haute résolution et de très nombreux profils d’extinction et d’albédo spectral (variabilité temporelle) ; étude de 4 sites à 25 km de la base, 1 site à 3 km et une dizaine de sites entre qq m et qq centaines de m de la base (variabilité spatiale). Enfin, la maintenance des systèmes automatiques de caractérisation de la neige (grappe de température et mesures de conductivité thermique) a été assurée. En parallèle, le but de la campagne BIPOL était de mesurer la densité et la taille des grains de neige en fonction de la profondeur avec une résolution de 5 cm : 10 carottes mesurées (2 de 80 m de profondeur et 8 entre 8 et 30 m de profondeur, soit + de 4500 échantillons mesurés). Ces mesures utilisées dans un modèle de transfert radiatif vont permettre de mieux caractériser le signal émis par la glace dans la gamme spectrale des micro-ondes (GHz) et ainsi de mieux comprendre les observations satellites (applications aux capteurs SSM/I, AMSRE et SMOS). Le site Dôme C est notamment un site de calibration de la mission satellite SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) permettant d’étudier les performances de l’instrument.

Programme CESOA : Le Service d’Observation CESOA vise à documenter sur le long terme les composés soufrés dans l’atmosphère des hautes latitudes Sud et leur lien avec le climat (Stations Dumont d’Urville et Concordia). Comme chaque été, la présence d’un chercheur du LGGE sur le terrain vise à garantir le bon déroulement des mesures sur le lon