Il tombe environ 100 mm d'eau par an sous forme de neige en Antarctique ( référence)

En 600 000 ans, cela fait 60 000 m.

Cette neige se transforme en glace, et en première approximation (en assimilant la densité de l'eau à celle de la glace et en ne tenant pas compte de la pression), cela fait 60 km d'épaisseur de glace.

A Vostok, on en trouve une épaisseur d'environ 3 km seulement.

Ma question est la suivante : où sont donc passés les 57 km manquants ?

Il y a 2 hypothèses :

- Soit la neige s'est évaporée. Compte tenu de la température moyenne (-50°C) çà me paraît difficile.

- Soit la glace s'est (très schématiquement) étalée sous l'effet de la pression (comme les glaciers) et s'est redissoute dans la mer sur les bords (zone d'ablation) sous forme d'icebergs.

C'est évidemment la deuxième solution qui me paraît la plus plausible. Si on admet un régime de chute de neige constant (ce qui est évidemment faux, mais pourrait être une hypothèse moyenne raisonnable), cela veut dire que 95 % de la glace a été remplacée par de la glace provenant de neige plus récente.

95 %, c'est énorme.

Cela veut dire que les différents tronçons d'une carotte glaciaire ne proviennent pas de la neige qui est tombée juste au-dessus, mais plutôt de la neige qui est tombée entre le point de forage et le « centre de l'Antarctique » le mouvement général d'abduction des glaces devant, logiquement, se faire du centre vers les côtes. Ce centre doit aussi à peu près représenter le point culminant rocheux, car le mouvement d'étalement possède, à l'évidence, une composante verticale du haut vers le bas.

Dans le cas d'un relief en forme de cuvette, un phénomène de rétention peut également se produire.

Bref, l'analyse d'une carotte glaciaire donne un peu ce que donnerait l'analyse d'une colonne d'eau dans la mer, toutes proportions gardées, évidemment, car les mouvements de la glace sont infiniment plus lents que ceux de l'eau de mer. Cependant, compte tenu des temps envisagés, et des dimensions du continent, les origines effectives des éléments constitutifs d'une carotte sont probablement situées à plusieurs centaines de kilomètres, voire peut-être même plusieurs milliers.

Dans ces conditions, je serais très heureux qu'on m'explique comment on peut dire que la glace prélevée à 3000 mètres de profondeur est bien représentative de la neige qui est tombée il y a 600 000 ans.

Il y a sûrement parmi les internautes un glaciologue qui pourrait éclaircir les choses.

Bonsoir, le chiffre de 100 mm me paraît très élevé pour le centre de l'inlandis antarctique :

Les précipitations sont apparemment bien plus faibles, entre moins de 5 et 50 mm :

http://www.coolantarctica.com/Antarctica%2...ole_mcmurdo.htm

http://ams.allenpress.com/perlserv/?reques...-15-14-1957-T01

http://www.springerlink.com/content/217x6k28r4221377/

Malgré tout, les chiffres sont assez contradictoires : si on se base sur 600 000 ans, cela équivaut à 5 mm/an seulement pour 3 km d'épaisseur, alors que des chiffres de précipitation de 36 mm/an sont cités pour dome C, et une accumulation de neige de 3,7 cm/an (http://www.cesbio.ups-tlse.fr/data_all/SMOS_WS/Dome-C.html) selon les sources, soit 3,7 mm d'eq.eau seulement.
Il y a peut-être quand même une part importante de sublimation en été...

Le vent souffle l aneige, et le phénomène de sublimation doit pas mal jouer. Plus l'écoulement des fluides...l'accumulation n'est pas si verticale que ça, ça s'écoule vite vers les zones de fuite.

Enfin question intéressante.

A+!

Alex.

Ta deuxième référence indique des valeurs comprises entre 6 mm/an (Vostok 78°S,107°W) et 129 mm/an (Byrd, 80°S 119°W), Vostok est beaucoup plus "continental" que Byrd. Le dome A (ta troisième référence) est lui aussi "continental".
Je crois que ma propre référence (figure A) a l'avantage de donner une répartition géographique des précipitations annuelles sur l'ensemble de l'Antarctique. Les 100 mm/an sont effectivement une moyenne pour le continent, fortement influencée par les précipitations côtières (jusqu'à 500 km des côtes) qui peuvent atteindre 800 mm/an.
Pour la région continentale, on peut tabler, d'après la figure A de ma référence, sur une valeur comprise entre 20 et 50 mm.
20 mm/an, çà fait 12 000 m en 600 000 ans, et 50 mm, çà fait 30 000 m. Seul Vostok est à peu près "dans les clous". Pour les autres, le mystère demeure...

PS : au fait, mes références tirées de ScienceMag ne sont peut-être pas directement accessibles. Si c'est le cas, je peux mettre la figure A en ligne pour quelques jours...

J'ai trouvé cette thèse, très pédagogique sur le sujet de la datation :

http://www-lgge.ujf-grenoble.fr/publiscien...se-parrenin.pdf
les pages 57-61 parlent des incertitudes allant jusqu'à quelques milliers d'années sur la datation du gaz liées au névé et à la couche diffusive.

Pour le reste, il y a bien une sublimation qui joue un rôle important :
http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=16351935

Et les positions de stations comme Vostok ou Dome C à des endroits où l'inlandis a une vitesse de déplacement quasi nulle (http://www.jason.oceanobs.com/images/applications/ice/antarctique_big.gif) font que les précipitations qui se produisent ailleurs ne doivent pas influencer beaucoup le comportement de la glace sous Vostok ou Dome C.

Ces 2 références sont intéressantes. Mais elles ne parlent pas du mouvement latéral de la glace.
J'en ai trouvé 2 autres, qui apportent des éléments nouveaux :

La première référence :http://www.pik-potsdam.de/~calov/pre_print...g_Therm_Eng.pdf
est très technique, et non datée. D'après les références incluses, elle doit dater de 2000 ou 2001.
Elle commente un modèle mathématique d'advection de la glace antarctique. Comme je le supposais, la glace se déplace du centre vers les côtes, et des points hauts vers les points bas à une vitesse assez grande.
Pour la région du forage Vostok, le calcul montre que la glace prélevée provient, en fait, d'un point situé plusieurs centaines de kilomètres plus près du centre du continent.
Le mouvement des particules de glace dépend, logiquement, dans le calcul, de la densité de la particule. Il en résulte que les bulles d'air doivent subir, au cours de la translation, un mouvement important vers le haut.

La deuxième référence http://www.clim-past-discuss.net/3/693/200...-3-693-2007.pdf est très récente : publiée le 7 mai 2007. Cette référence insiste sur les nombreux biais non-climatiques provoqués par le mouvement d'advection de la glace et les effets thermiques. Les mesures de températures sont, par exemple, affectée d'un biais d'environ 50 % de la variation de température elle-même.

D'autres références : http://www.ifa.hawaii.edu/UHNAI/NAIweb/pre...on-iceearth.pdf, ou encore http://www.ocw.cn/NR/rdonlyres/Earth--Atmo...leo_lec_06a.pdf
décrivent les mouvements d'advection de la glace polaire, et insistent sur les vastes mouvements auquels ont été soumis les éléments des carotes glaciaires avant leur prélèvement.

Ces mouvements d'advection font que la robustesse de l'interprétation des analyses des carottes doit être considérée avec une grande prudence.
La glace prélevée à plusieurs km au-dessous de la surface n'est pas, contrairement à l'intuition, figée en place depuis de nombreux millénaires, mais n'arrête pas de se déplacer.
Compte tenu de l'abondante littérature traitant de ce sujet, il ne serait pas étonnant de voir les conclusions tirées des résultats d'analyses des carottes glaciaires remises fortement en cause dans un avenir proche. Ce serait évidemment une importante révolution, car l'ensemble des conclusions du GIEC est pratiquement bâti sur l'interprétation de ces analyses.

S'ajoute à cet aspect du problème la mise en évidence de plus en plus précise du fractionnement important des gaz atmosphériques contenus dans les bulles d'air au voisinage du close-off. (Mais ceci est un autre problème qui fera l'objet d'un autre post).

Merci pour ces liens très intéressants. Si j'ai bien compris l'étude publiée sur le site clim-past, deux biais faussent de plusieurs degrés l'estimation des températures des climats passés, et tendent à faire croire artificiellement à des paléoclimats plus froids que la réalité :

- A cause de la dérive, la glace provient de points plus élevés donc plus froids que le site de carottage -> sous-estimation de la température réelle à altitude constante.

- Pendant les maxima glaciaires, "paradoxalement", les zones centrales de la calotte polaire s'amincissent parce qu'il y a moins d'accumulation au centre (climats plus froids), et inversement pendant les interglaciaires ces zones s'épaississent (plus d'accumulation). Cela est expliqué à la p.707 du pdf.
La glace prélevée provient donc d'altitudes moins élevées en maxima glaciaires et d'altitudes plus élevées en optimum interglaciaire : les températures des optimums interglaciaires (à altitude constante) seraient donc sous-estimées de plusieurs degrés par ce second biais.

Bilan des deux biais (p.723 et 726 de l'étude) :
Les températures des optimums climatiques passés seraient largement sous-estimées (jusqu'à près de 4° pour l'éémien), et cela permet de relativiser fortement les thèses alarmistes visant à faire croire qu'avec 2 ou 3° de plus (au cas où cela se produirait) nous serions dans une situation "exceptionnelle"...alors que ce ne serait qu'un banal retour à des optimums climatiques qui se sont produits à plusieurs reprises dans le passé !

Il s'agit d'un article inclus dans les actes du «Sixth International Symposium on Thermal Engineering and Sciences for Cold Regions» tenu à Heidelberg en 1999.
Ces actes ont été édités par Springer sous le titre :
«Advances in Cold-Region Thermal Engineering and Sciences: Technological, Environmental, and Climatological Impact»,
collection «Lectures notes in physics».
En vente chez Amazon et ailleurs.

réponse supprimée.

de quelles températures s'agit-il exactement?

Où est-il spécifié qu'il s'agit des températures globales et pas des températures de la zone antarctique?

Pour ma part je pense que le forçage de température dont il est question dans l'étude clim-past concerne l'Antarctique et pas le global.

voir ci-dessous l'amplitude entre un maxi et un mini glaciaire qui atteint 17°C, ce qui est le triple environ des variations de température globale estimées pendant ces périodes.

Le biais tel que mesuré sur ce forage, si j'ai bien compris cette étude quelque peu confuse, de mon point de vue, ne serait donc pas de 4°C pour l'Eémien mais de 1°C, en global.

Donc cela ne relativiserait rien du tout.



PS: d'autre part lorsque je lis ceci toujours dans la même étude:

"It is found that the temperature biases resulting from variations of surface elevation are up to half of the magnitude of the climatic changes themselves."

Je comprends plutôt que le le biais de température exagère les variations climatiques réelles.
Dans ce cas la variation de l'éémien serait plutôt plus faible qu'estimée initialement.
Elle serait à peine de 0.5°C et certainement pas de 4°C sur un plan global.

ceci est d'ailleurs illustré sur cette figure :



un biais est une erreur sur une mesure.

pendant l'éémien ce biais et donc cette erreur était de 4°C sur la température de surface ce qui veut dire que cette dernière était surévaluée de 4°C et non pas l'inverse.

Paix aux bulles d'air dans la glace profonde.

Pour la
Ma traduction est :
On trouve que les biais de température qui résultent de variations d'altitude de surface vont jusqu'à la moitié de la grandeur des changements climatiques [de température] eux-mêmes.
Un biais a une amplitude et un signe.
Rien n'est dit du signe dans cette phrase qui ne parle que de l'amplitude.

En lisant les pages 723 à 726 de l'étude, il est clair que le biais non climatique calculé ne résulte pas de mesures de températures mais d'estimations d'altitude de surface. Pendant l'éemien l'altitude de surface était au plus de 340 m. inférieure. Il est converti en un biais positif de 4° C au plus à -124 000 ans.
Le température estimée à partir de la carotte datée de 124 000 ans doit être diminuée de 4° C.
Tout ceci vaut pour CE forage et non pour d'autres.

Le mot biais est attesté depuis des siècles et utilisé autant en mesure qu'en statistique. Le biais d'un estimateur est l'espérance mathématique de la différence entre sa valeur et la valeur de la variable aléatoire qu'il est censé estimer.

Sur le biais éémien, l'étude précise bien les choses suivantes :

1) plus la glace est ancienne, plus elle provient de neige tombée à des altitudes initiales plus élevées que le site de carottage à cause de la dérive.

2) plus la période est chaude (comme l'éémien), plus les régions centrales de l'inlandis sont élevées et plus l'inlansis épaissit, ça peut sembler paradoxal, mais cela s'explique parce qu'il y a plus de vapeur d'eau disponible, donc plus de précipitations et d'accumulation de neige.

En clair : la neige de l'éémien est tombée selon l'étude à des altitudes plus élevées qu'aujourd'hui, à la fois à cause de l'épaississement des zones centrales de la calotte et de la dérive.

Donc si on corrige ce biais du à l'altitude, on arrive bien à des températures réelles plus élevées que celles mesurées par les carottages "bruts" pour l'éémien.

Météor a raison de dire que ce ne sont que des données sur un site particulier, et qu'on ne peut pas généraliser comme ça à l'ensemble de la planète (et qu'il y a de fortes chances pour que le biais global soit moins prononcé que celui des glaces antarctiques)...c'est simplement un indice qui va dans le sens d'un climat éémien "réel" plus chaud que ce que l'on estime actuellement.

Le biais est donné par la formule : altitude actuelle - altitude originelle de la particule de neige (voir définitions très claires p.723 et p.706)
une valeur négative du biais (comme le biais de -340 m de l'éémien) signifie donc que l'altitude "éémien" à laquelle la particule de neige est tombée était plus élevée de 340m que l'altitude actuelle du site de carottage, et non l'inverse.

(blue line, given as the elevation difference
at the place of origin between today and the time of origin).
(red line, given as the elevation difference between Kohnen and the place
of origin of the ice particle for present-day topography)

oui, hum!

je pense que labadie a raison.
le texte est assez clair:

"Final non-climatic corrections for surface temperature and 18O are shown in Fig. 11
as a function of time. These are the values which need to be added to the mea10
sured 18O ratios obtained directly from the EDML ice core. Apparently, the LGM was
about 1°C cooler and MIS 5.5 up to 4°C warmer than evident from the uncorrected
ice core data themselves because of the elevation biases."

bon il s'agit des températures antarctiques et pas des températures globales et il s'agit également d'un seul forage.

c'est donc un élément à ne pas négliger mais qui reste à confirmer.