L'analyse isotopique de l'eau, une clé pour comprendre le climat

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L’analyse isotopique de l’eau marque une étape cruciale dans l’histoire de l’étude du climat. Grâce à elle, en s’appuyant sur des carottages réalisés dans les calottes glaciaires, les Hommes ont pu réaliser un formidable voyage dans le temps en reconstituant les climats du passé. Cet incroyable outil permet aussi de mieux étudier les phénomènes météorologiques actuels tels que la mousson.

  
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L'analyse isotopique de l'eau s'appuie sur la manière dont l'eau gèle, un phénomène étonnant qui révèle bien des surprises. Depuis un demi-siècle, l'étude des isotopes de l'hydrogène et de l'oxygène a ainsi généré de passionnantes aventures scientifiques et humaines se déroulant dans les milieux polaires les plus difficiles, sous les orages de grêle ou, plus surprenant peut-être, au cœur de la mousson. Elles se poursuivent aujourd'hui, notamment grâce à des chercheurs français, comme le raconte Jean Jouzel, qui a participé à cette épopée isotopique.

Lors de la formation de la neige ou de la glace, l'eau ainsi solidifiée est légèrement différente de celle restant en vapeur dans l'air humide ; ses molécules contiennent davantage de deux isotopes lourds : un isotope de l'hydrogène - le deutérium - et un isotope de l’oxygène - l'oxygène 16. Ce curieux phénomène physique découvert dans les années 1950 aurait pu rester une curiosité de laboratoire mais il en fut tout autrement car il permet de reconstituer la température de l'air...

L'analyse isotopique de l'eau des glaciers permet de reconstituer les climats passés. Ici, Fohn Fjord, Renodde. 70°N/26°W. © Rita Willaert, CC by-nc 2.0

Au cours des décennies qui ont suivi, l'analyse isotopique de l'eau est devenue un outil majeur pour l'étude des climats du passé, que l'on a alors pu lire dans les carottes glaciaires prélevées en Antarctique et au Groenland. Elle est aussi aujourd'hui un outil pour étudier les phénomènes météorologiques en inspectant les grêlons et la vapeur d'eau atmosphérique.

La limite des 2 °C a été fixée en 2009 lors du sommet de Copenhague, entre les états participants et la communauté scientifique. L’idée étant de limiter les dégâts du réchauffement climatique au maximum. Dunod a interviewé Jean Jouzel, vice-président du groupe scientifique du Giec, et Olivier Nouaillas, journaliste à l'hebdomadaire La Vie, à propos de leur livre traitant du sujet : Quel climat pour demain ? © Éditions Dunod

L'histoire de l'analyse isotopique de l'eau est celle de la science mais aussi des Hommes. Ce dossier vous propose de vivre des aventures humaines extraordinaires, comme celles de Claude Lorius - qui hiverne au cœur de l'Antarctique dès 1955 -, des foreurs de l'équipe soviétique - qui remonte 420.000 ans en arrière au site Vostok dans un environnement extrême -, ou de Guillaume Tremoy - qui travaille en Afrique dans des conditions particulièrement difficiles pour observer la mousson.

C'est un grand chapitre de l'histoire du climat et de son étude qui s'écrit en suivant la ronde des isotopes... Plongez dans les profondeurs de la glace et au cœur de la mousson africaine dans ce dossier.

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