L'EPFL part en Antarctique étudier la neige et le manteau neigeux

Une post-doctorante et deux doctorants en ingénierie de l’environnement vont se relayer de novembre 2018 à février 2019 dans la station australienne de Davis, située sur les côtes de l’Antarctique. Leur mission? Monter une station météorologique pour mieux comprendre les phénomènes uniques liés aux chutes de neige et à la sublimation de la neige par les vents polaires. Les chercheurs raconteront leurs aventures sur le blog EPFL Out There, dédié aux expéditions scientifiques de l’EPFL: #SnowInAntarctica

Les données hydrométéorologiques en Antarctique sont encore relativement rares. Cette mission vise à combler cette lacune. Indirectement, elle permettra aussi de mesurer l’impact du changement climatique dans cette région à travers l’étude précise du comportement des chutes de neige formant la calotte glaciaire.

Le projet lié à la station Davis a pu voir le jour grâce à un concours interne de la Faculté de l’environnement naturel, architectural et construit (ENAC). La Faculté n’en est pas à son coup d’essai en Antarctique: pendant l’été austral de 2015 et 2016, un radar météorologique avait été installé à la station française de Dumont d’Urville, sur la côte Antarctique. Cette campagne avait été documentée sur le blog EPFL Out There: #FallingIce et a permis aux chercheurs d’acquérir de l’expérience dans le déploiement d’instruments en Antarctique.

Ensuite, une station météorologique avait été déployée en 2016 à la station Princess Elisabeth, située à l’intérieur des terres. Enfin, une mission démarrée en 2017 est en cours à la station Syowa, située sur une île au large des côtes, en collaboration avec des chercheurs japonais.

Microphysique des chutes de neige

Le doctorant Josué Gehring sera le premier à s’envoler pour l’Antarctique ce dimanche 14 octobre, pour une durée de deux mois. Il atteindra la station australienne après un voyage de 18 jours, dont 28 heures de vol jusqu’en Tasmanie et 16 jours de bateau. Chercheur au sein du Laboratoire de télédétection environnementale (LTE), dirigé par Alexis Berne, Josué Gehring est spécialisé dans l’étude de la microphysique des chutes de neige à l’aide de radars météorologiques.

Sa première mission sera donc d’installer un radar et d’en surveiller la récolte de données. Le radar restera en fonction durant toute la saison estivale. Un pluviomètre, qui mesure l’intensité des précipitations, ainsi qu’un MASC (Multi-Angle Snowflake Camera), capable de prendre simultanément trois photos d’un même flocon de neige à très haute résolution, compléteront l’installation.

Josué Gehring vise à comparer ce nouveau jeu de données à celui qu’il a récolté l’hiver dernier dans les montagnes de Corée du Sud, lors d’une précédente mission scientifique menée en parallèle des Jeux Olympiques de Pyeongchang. Un récit à redécouvrir sur le blog EPFL Out There: #SnowfallInKorea.

De gauche à droite: Alfonso Ferrone, Josué Gehring et Franziska Gerber. © LTE-CRYOS / EPFL

Sublimation de la neige

Franziska Gerber effectue son post-doctorat au sein du Laboratoire de sciences cryosphériques (CRYOS), dirigé par Michael Lehning. Elle rejoindra la station en même temps que Josué Gehring. La chercheuse ajoutera deux instruments pour observer la sublimation de la neige par les vents, en lien avec son post-doctorat. Un instrument comptera les particules de neige, l’autre mesurera la turbulence de l’atmosphère et le flux de vapeur d’eau. Les flux de particules de neige au sol et les flux de sublimation verticaux pourront ainsi être mesurés.

Ces données lui permettront de distinguer la masse de neige sublimée par les vents de celle qui parvient à s’accumuler au sol. La station météo restera en place durant toute l’année afin de récolter un jeu entier de données, y compris durant la saison hivernale.

Franziska Gerber est récemment partie en Sibérie dans le cadre d’une autre recherche menée par l'Institut pour l'étude de la neige et des avalanches (SLF), en partenariat avec l’EPFL. Un récit raconté par la post-doctorante Annelen Kahl du Laboratoire CRYOS sur le blog EPFL Out There: #SiberianSnowpack

Comparaisons de données

Alfonso Ferrone, doctorant au LTE, atteindra à son tour la station mi-décembre 2018, pour une durée de deux mois. Expert des précipitations en Antarctique, le chercheur a déjà eu l’occasion d’y travailler durant une année complète au sein de la base Concordia, située loin des côtes, sur le haut plateau de l’Antarctique. Pour son travail de doctorat, il comparera notamment les données récoltées à Dumont d’Urville avec celles qui seront prises à Davis durant l’été austral à venir.

Les trois chercheurs de l’EPFL rejoindront plus d’une centaine de scientifiques logés dans la station, qui est l’une des plus importantes de l’Antarctique. Outre leur passion pour leurs travaux scientifiques, ils se réjouissent de rencontrer les manchots vivant près des côtes et de partager leurs découvertes sur le blog.