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Comment dater nos carottes ?

Dossier - Les secrets de notre climat actuel
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Les carottes de glace extraites des glaciers de haute altitude constituent de formidables archives de notre climat passé. Au travers de forage dans les glaciers andins découvrons les secrets de notre climat actuel.

  
DossiersLes secrets de notre climat actuel
 

La datation des carottes de glace tropicales découle d'une combinaison de méthodes. Lorsque la résolution temporelle le permet, généralement sur la première moitié de la carotte (les premiers 50-60 m), la datation se fait par comptage des cycles saisonniers des éléments chimiques et de la composition isotopique de la glace. La présence de cycles saisonniers marqués s'explique par l'alternance de saisons sèches et humides modifiant d'une part la manière dont les éléments chimiques se déposent (dépôt sec ou humide) et d'autre part la composition isotopique de la neige à cause de "l'amount effect" (en saison des pluies, la composition est très appauvrie en molécule lourde).

Equateur : Couche de cendre volcanique visible dans une carotte de glace © Patrick Wagon - IRD

Cette datation par comptage est contrainte par des repères dits absolus : identifications de couches de cendre correspondant à une éruption volcanique connue (le Tambora en 1815 par exemple ou le Pinatubo en 1991) et des tests thermonucléaires laissant dans l'atmosphère des traces telles que de fortes concentrations en Tritium ou en Césium 137 (doubles pics caractéristiques des essais atmosphériques de 1963). On utilise aussi la décroissance de certains éléments radioactifs comme le Plomb 210. La datation basée sur les cycles saisonniers permet de dater à plus ou moins 2 ans le dernier siècle suivant la carotte considérée. L'erreur sur la datation augmente avec la profondeur et peut atteindre plusieurs dizaines d'années à la profondeur où les cycles saisonniers disparaissent (vers 70-80 m à Illimani par exemple). Ainsi, lorsque la compaction de la neige ne permet plus d'identifier les cycles saisonniers dans les analyses, la datation peut être effectuée en utilisant des modèles d'écoulement de la glace calculant l'évolution de la compaction de la neige en fonction de la profondeur, par comparaison avec d'autres carottes possédant des profondeurs bien datées (par exemple, des débris végétaux et un insecte retrouvés dans la carotte du Sajama ont permis de donner un âge à la glace grâce à des mesures de carbone 14 sur ces matériaux).