Jérôme Chappellaz : Concepts innovants pour extraire des enregistrements climatiques et de la composition de l'atmosphère à partir de la glace polaire en utilisant de nouveaux détecteurs laser (ICE&LASERS)

AdG 2011, institution hôte : CNRS

Jérôme Chappellaz (Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement (LGGE) - CNRS / université Grenoble Alpes, Grenoble)

Jérôme Chappellaz. © Alain Fischer, ville de Grenoble. Jérôme Chappellaz a été recruté comme chargé de recherche au CNRS en 1990. Il a construit sa carrière autour de l'étude des gaz à effet de serre, leur évolution temporelle et la cause de cette évolution. Sa matière première, c'est la glace des régions polaires et notamment les petites bulles d'air qu'elle renferme. Directeur adjoint du LGGE de 2003 à 2008, il a aussi dirigé deux équipes successives de ce laboratoire. Il coordonne les recherches françaises en science des carottes de glace et représente la France dans les comités internationaux de ce domaine. Ses travaux ont été récompensés en particulier par la médaille de bronze du CNRS en 1993, la médaille d'argent du CNRS en 2015, le prix Jaffé de l'académie des sciences en 2001, la médaille Shackleton de l'association européenne de géochimie en 2013, ou encore la médaille d'honneur Niels Bohr en 2014. Chevalier dans l'ordre national du mérite, il appartient à la catégorie des chercheurs les plus cités au niveau mondial depuis 2006.

Le projet ERC

ICE&LASERS propose des avancées majeures dans deux domaines de la science des paléoclimats :

  1. Etendre les enregistrements du climat antarctique jusqu'à 1,5 millions d'années en arrière est important pour comprendre les raisons de la bascule climatique entre des glaciations tous les 40 000 ans et celles tous les 100 000 ans, impliquant une sensibilité différente du climat au forçage orbital. Nous proposons de construire une sonde innovante capable de percer la calotte de glace antarctique en une seule saison de terrain, pour mesurer in situ l'évolution des isotopes de l'eau et des gaz à effet de serre piégés dans la glace, jusqu'au socle rocheux. Ce projet à forte valeur ajoutée permettra de valider rapidement les sites contenant potentiellement la glace suffisamment ancienne, mais aussi d'obtenir immédiatement certains des signaux d'intérêt majeur.
  2. Les mécanismes ayant conduit le CO2 et le CH4 à largement varier entre glaciations et périodes interglaciaires demeurent sujets à débat. Nous proposons de combiner de nouvelles méthodes d'extraction des gaz dans la glace avec de nouveaux instruments laser pour mesurer certains signaux (dont les rapports isotopiques) dans la glace à haute résolution et précision. Ces nouvelles données seront importantes pour mieux contraindre les rétroactions entre climat et cycle des gaz à effet de serre.

Ces deux challenges scientifiques sont abordés grâce à une nouvelle technologie laser : la spectroscopie à amplification résonante d'absorption, brevetée par un des 4 laboratoires impliqués dans le projet.