Antarctique: Qu’étudient les scientifiques à la Station Princess Elisabeth? (2e partie)
Publié le: 21.Feb.2011
A la faveur des mois d'été en Antarctique, les recherches scientifiques continuent à la Station Princess Elisabeth (PEA). Découvrez les recherches menées par les géophysiciens du projet GIANT-LISSA et les biologistes de l’équipe BELDIVA et apprenez-en plus sur les découvertes qu'ils ont faites cette année!
Comme mentionné dans la première partie de cet article et comme vous le constaterez dans les paragraphes qui suivent, les sujets étudiés par les scientifiques en Antarctique sont incroyablement variés. N'hésitez pas à cliquer sur les liens insérés dans ce texte: ils vous permettront de découvrir des photos de terrain, des vidéos ou encore des interviews.
GIANT-LISSA est le nom de code pour un des projets en cours à la station Princess Elisabeth dont le vrai nom est: "Geodesy for Ice in ANTarctica – Lithospheric and Intraplate Structure and Seismicity in Antarctica". Le but de ce projet est d’étudier les déformations verticales de la surface terrestre aux alentours de la station et en particulier, d’étudier les interactions entre la masse de glace et la déformation de la croûte terrestre.
On pourrait se demander quel est l’intérêt de faire ces études de terrain en Antarctique ? Les études de géodésie en Antarctique sont importantes car, dans le passé, les modèles ont été principalement étalonnés sur base d’observations de l’hémisphère nord et ils ne représentent pas toujours bien l’hémisphère sud.
Un changement de masse de la calotte polaire a deux effets sur la croûte terrestre: une réponse immédiate et une réponse qui se poursuit à très long terme. Cette réponse à long terme s’appelle le rebond isostatique. Ce dernier est lié aux variations de masse de la calotte sur le continent. En effet, un tel volume de glace est si lourd que cela a des conséquences même sur un continent entier: le continent va "s'enfoncer" un peu plus dans le manteau magmatique de la Terre, exactement comme un bateau trop chargé s'enfoncera un peu plus dans la mer. Lorsque qu’une quantité de glace a fondu, le continent mettra encore beaucoup plus de temps que le bateau pour remonter: cela peut prendre des milliers d'années avant qu'il ne retrouve son niveau "équilibré". Ainsi, certaines régions d'Europe du Nord remontent encore aujourd'hui à une vitesse de 1 cm/an suite à la fonte de l'imposante masse de glace qui recouvrait ces zones pendant la dernière période glaciaire (le dernier maximum glaciaire a eu lieu il y a 20 000 ans).
Par conséquent, en Antarctique, un mouvement vertical de la surface résulte de deux phénomènes: le premier est le rebond isostatique du à la fonte de la glace depuis la fin du dernier âge glaciaire; le deuxième est la réponse rapide liée à un changement récent de masse de glace pouvant résulter du changement climatique actuel.
Mais comment font les scientifiques pour mesurer ces petites déformations de l’Antarctique?
Les deux GPS (global positioning system) installés mesurent les mouvements verticaux de la croûte terrestre. Cependant, les scientifiques ne peuvent pas déterminer quelle proportion de ce mouvement vertical est du au rebond isostatique et quelle proportion est due à une variation de masse de la calotte plus récente. C’est pourquoi, cette année, l’équipe a installé dans un abri spécial, un gravimètre absolu qui mesure la pesanteur ( petit g ) de manière extrêmement précise. Comme g dépend de la distance au centre de masse de la Terre et de la distribution de masse. Une variation de g indique donc un mouvement vertical de la croûte terrestre ou/et une variation de masse (ici de la calotte glaciaire). Combinée à la mesure GPS, cette mesure de g permet donc de déterminer s’il y a eu des changements de masse de glace près de la station.
L'équipe GIANT a aussi installé des instruments qui mesurent les mouvements sismiques que ce soient des tremblements de terre de partout dans le monde ou des événements liés à la glace. On parvient à distinguer les deux car la fréquence des ondes captées est différente. Des excursions sur le terrain permettent également d'étudier les montagnes locales et des échantillons de roches.
"BELDIVA", un autre des projets en cours à la station, étudie des sujets diamétralement opposés: ils sont minuscules et organiques. En effet, le projet "Belgian microbial DIVersity in Antarctica" étudie des microbes, des microarthropodes et des lichens. Les conditions climatiques extrêmes de l'Antarctique ne permettent à aucune plante supérieure de s'y développer, mis à part le long de la Péninsule Antarctique où l'on trouve deux espèces de plantes à fleurs. De fait, si les microorganismes dominent la zone de la station Princess Elisabeth, ils sont encore peu connus. Ce projet a pour but de les étudier et d'observer des modifications futures possibles dans leur diversité en lien avec des changements d'écosystème ou des impacts de l'activité humaine.
Ce projet est déjà en cours depuis deux ans. Zorigto Namsaraev explique qu'il y a en réalité beaucoup de vie autours de la station, même si peu l'auraient parié au départ. Il y a de la vie dans la glace, dans les roches et même dans l'air. Comment des bactéries peuvent-elles survivre dans la glace? Lorsqu'une particule sombre repose à la surface de la glace, elle absorbe plus d'énergie solaire puisqu'elle a un albédo plus bas que la glace. En conséquence, la glace alentours va fondre, formant ainsi un trou dans la glace, rempli d'eau, appelé "cryoconite". Or, là où il y a de l'eau, la vie se développe. C'est un des principaux sujets étudiés dans ce projet.
De plus, cette année, des chambres "open-top" (à toit ouvert) en plexiglass ont été installées autours de la station: elle protègent des petites surfaces du vent, ce qui fait augmenter la température à l'intérieure de ces chambres de quelques degrés. Cela simule la future augmentation de température liée au changement climatique en cours et permettra aux scientifiques d'évaluer l'impact que cela aura sur les bactéries.
Lors d'une expédition sur le terrain, l'équipe a même découvert cette année deux lacs aux alentours de la station! La surface de ces lacs est glacée. Des Cyanobactéries (= algues bleues) se trouvent dans les sédiments au fond de ces lacs. Elles sont adaptées au conditions de (semi-)obscurité: bien que surprenant, cela veut dire qu'il y a assez de lumière au fond de ces lacs pour que la photosynthèse se produise.
Pour découvrir les deux autres projets scientifiques en cours à la station Princess Elisabeth, lisez nos prochaines news sur Educapoles. En attendant, vous pouvez accéder à de nombreuses autres photos et vidéos en allant sur le site de la station PEA.
