Des Glaciers aux Alpes: Décennies de climatologie et de glaciologie
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Jérôme Chappellaz a passé des décennies à forer dans certains des environnements les plus extrêmes du monde, des profondeurs de l'Antarctique aux sommets des Andes boliviennes. Aujourd'hui, en tant que directeur académique d'ALPOLE (Centre de recherche sur l'environnement alpin et polaire) et professeur à l'EPFL, il apporte cette expertise aux Alpes suisses. Cet article est une re-transcription de l’interview “Fil Rouge” de Jérôme Chappellaz.
Les montagnes et les pôles ont beaucoup plus de points communs qu'on ne pourrait le penser. Ces deux milieux contiennent la cryosphere, l'eau à l'état solide sous forme de glace, de sol gelé et de neige. Les propriétés physiques et chimiques que nous étudions sont remarquablement similaires, que ce soit aux pôles ou en haute montagne.
Un parcours du volcan à la glace
Le chemin de Chappellaz vers la glaciologie a commencé par une inspiration inattendue. À quatre ans et demi, il a regardé Neil Armstrong faire ses premiers pas sur la Lune.
Cela a déclenché chez moi une envie de découverte, de comprendre
Une fascination d'enfance pour le volcanologue Haroun Tazieff, et un clin d'œil mémorable du scientifique lors d'une dédicace, l'ont orienté vers une carrière dans les sciences de la Terre.
Des roches volcaniques, son intérêt s'est déplacé vers la glace. Depuis 1988, il a mené plus d'une vingtaine d'expéditions en Antarctique et dans l'Arctique, extrayant des carottes de glace cylindriques qui servent de capsules temporelles de l'histoire climatique de la Terre.
Lire l'histoire climatique de la Terre
Les carottes de glace sont bien plus que de l'eau gelée.
Un glacier, c'est comme un livre. Quand on carotte au travers, on remonte une espèce de livre d'histoire qui va nous raconter l'histoire du climat, l'histoire de l'environnement terrestre.
La percée est venue du scientifique français Claude Lorius, qui en 1965 a remarqué des bulles pétillant dans son whisky rafraîchi avec de la glace antarctique. Ces minuscules bulles d'air, emprisonnées dans la glace ancienne, contiennent des échantillons fossilisés d'atmosphères passées. Aujourd'hui, les scientifiques peuvent reconstituer les concentrations de gaz à effet de serre jusqu'à 800 000 ans en arrière, révélant huit cycles complets de glaciations et de périodes chaudes.
L'enseignement le plus profond ? Les carottes de glace ont définitivement montré que les gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone, le méthane et le protoxyde d'azote ont naturellement contribué aux cycles climatiques passés. La différence aujourd'hui réside dans la vitesse et l'ampleur sans précédent des émissions d'origine humaine.
Une course contre la montre : Ice Memory Foundation
En 2015, Chappellaz a co-fondé Ice Memory Foundation, un projet né d'une prise de conscience urgente : les glaciers disparaissent, emportant avec eux leurs archives climatiques irremplaçables.
Nous, glaciologues travaillant sur cette matière première, nous rendons compte qu'il y a une forme d'alphabet que l'on a commencé juste à déchiffrer et qu'il y a probablement énormément de lettres encore à découvrir.
La Fondation Ice Memory vise à collecter des carottes de glace de glaciers menacés dans le monde entier et à les préserver dans un sanctuaire antarctique pour les générations futures. La logistique est redoutable. Lors d'une expédition en 2015 sur le Nevado Illimani en Bolivie à 6 300 mètres d'altitude, une équipe de quarante porteurs a transporté 30 kilogrammes de glace chacun en descendant la montagne, marchant la nuit le long de cordes fixes pour maintenir les échantillons gelés.
Toutes les missions ne réussissent pas. Chappellaz se souvient de sa première expédition antarctique en 1988, lorsque 700 mètres de carottes de glace soigneusement collectées ont fondu dans un conteneur au Havre après que les dockers n'ont pas branché le réfrigérateur pendant le week-end.
Deux ans de travail, fichus
Des capteurs intelligents pour environnements extrêmes
À l'EPFL, Chappellaz dirige un laboratoire développant des capteurs intelligents pour environnements extrêmes, tirant parti des capacités d'ingénierie exceptionnelles de l'institut. Son objectif actuel : mesurer les émissions de gaz à effet de serre dans les environnements aquatiques, particulièrement dans les fjords en transformation du Groenland.
Lors d'une récente expédition à bord du navire de recherche suisse Forel, son équipe a étudié comment les fjords changent à mesure que les glaciers se retirent de l'eau pour reculer sur le continent.
Cela transforme les transferts de matière depuis le sol vers le fjord, impactant l'activité biologique, les poissons, les algues, tout. Nous essayons de quantifier si ces transformations vont augmenter ou diminuer les émissions de gaz à effet de serre.
Une découverte surprenante : des concentrations de méthane 1 000 à 10 000 fois supérieures aux niveaux atmosphériques en profondeur sous la calotte glaciaire du Groenland, probablement produites par des microbes dans le sol sous-jacent et potentiellement libérées lors de la fonte des glaciers.
La science rencontre la sagesse montagnarde
Malgré ses qualifications scientifiques, Chappellaz reste prudent quant aux limites de l'expertise.
Je ne serais pas à avoir une approche scientiste en disant que la science va avoir réponse à tout. On a besoin de bon sens, mais on a également besoin de science pour quantifier ces phénomènes et ensuite apporter les bonnes réponses.
Il trace une ligne claire entre ses rôles de scientifique et de citoyen.
La parole scientifique, elle est valable, elle a de la valeur tant qu'elle reste neutre. On est là pour établir des faits, une forme de vérité de l'observation. Si on commence à y mettre une connotation partisane, on va perdre cette forme d'objectivité.
Au lieu de cela, il plaide pour un dialogue entre scientifiques et ceux qui travaillent la terre quotidiennement.
Les agriculteurs ont une expérience de la terre. Ce sont eux qui la travaillent tous les jours. Leur parole est extrêmement précieuse. Je ne conçois pas que des scientifiques s'imposent à l'agriculteur. On doit rentrer dans un dialogue et puis trouver les meilleurs compromis, les meilleures façons d'avancer.
Cette philosophie fait écho aux leçons de ses expéditions polaires, où chaudronniers, mécaniciens et cuisiniers se sont révélés aussi essentiels que les scientifiques, comme le soudeur qui a improvisé un outil pour récupérer un équipement coincé à 120 mètres de profondeur dans un trou de forage.
Sur les expéditions, il y a une forme de lissage de la pyramide sociale. La compétence de chacun compte parce que la vie tient à un fil, et elle dépend des compétences distribuées dans le camp.
L'avenir d'ALPOLE et de la recherche alpine
La décision de l'EPFL d'établir ALPOLE en Valais reflète à la fois le caractère alpin du canton et son positionnement stratégique dans la recherche climatique. Le centre étudie non seulement la physique de la glace mais aussi des applications pratiques, comme la façon dont la neige interagit avec les panneaux solaires dans les installations d'énergie renouvelable en haute altitude.
Pour Chappellaz, le Savoyard qui craignait autrefois que les Valaisans se souviennent de la défaite de ses ancêtres à la bataille de La Planta en 1475, l'accueil a été chaleureux.
J'adore les montagnes, cet esprit, cet attachement à la terre. Les Valaisans savent ce que la terre veut dire et connaissent le caractère extrême de l'environnement montagneux.
Alors que le changement climatique s'accélère, cette compréhension devient de plus en plus critique. Debout près d'un bloc erratique déposé il y a 20 000 ans par le glacier du Rhône.
Au-dessus de notre tête, on avait un kilomètre d'épaisseur de glace. Il n'y avait pas de trace de vie. Et voilà, en 20 000 ans, on est entouré d'une forêt, d'un lac magnifique, et de la vie sous toutes ses formes.
La question maintenant est de savoir ce que les 20 000 prochaines années apporteront, et si nous préserverons suffisamment du passé pour aider les générations futures à le comprendre.