Glaces antarctiques : des mesures inédites affinent la lecture du passé climatique
Pourquoi la relation entre les isotopes de l’eau dans les carottes de glace et la température varie-t-elle en Antarctique ? Une équipe internationale dirigée par Mathieu Casado, chercheur CNRS au Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE), apporte aujourd’hui une réponse nouvelle à cette question majeure pour la reconstitution des climats passés.
Depuis les travaux pionniers de Lorius dans les années 1950, les isotopes de l’eau sont utilisés comme « paléothermomètre » pour estimer les températures du passé. Mais cette approche se heurte depuis des décennies à une difficulté persistante : les relations observées entre isotopes et température sont souvent plus marquées lorsqu’on compare différents sites antarctiques que lorsqu’on examine les variations au cours du temps en un même lieu.
Pour comprendre cette divergence, les chercheurs ont déployé de nouveaux instruments de spectroscopie infrarouge capables de mesurer en temps réel les isotopes de la vapeur d’eau. Ces mesures ont été réalisées lors d’une traverse de 3 500 km en Antarctique, puis combinées à des observations issues de stations fixes ainsi qu’à des modèles climatiques.
L’étude montre que, lorsque les masses d’air progressent des côtes vers l’intérieur du continent, l’humidité subit une distillation progressive qui modifie sa composition isotopique. Ce processus est plus marqué dans l’espace que dans le temps, ce qui explique les différences entre relations spatiales et temporelles isotope-température.
En apportant pour la première fois un cadre théorique à ce problème, ces travaux renforcent l’interprétation des carottes de glace et permettent d’affiner le thermomètre isotopique, en réduisant son incertitude de 0,5 °C à 0,1 °C. Une avancée importante pour mieux comprendre le rôle de l’Antarctique dans le changement climatique global.
Laboratoires CNRS impliqués
- Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE - IPSL - OVSQ).
Tutelles : CNRS / CEA / CNRS / UVSQ / Université Paris-Saclay
- Institut des géosciences de l'environnement ( IGE - OSUG)
Tutelles : CNRS / UGA / IRD / INRAE
Pour en savoir plus
Casado, M., Bailey, A., Leroy-Dos Santos, C. et al. Water isotope–temperature relationship variability across Antarctica set by atmospheric circulation. Nat. Geosci. (2026).