Le site antarctique de Lock-In : analyse de l’air interstitiel et détermination de l’âge des gaz dans le névé polaire

• Main Author: Lemoine, Anthony
• Other Authors: Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes 2016-2019 (UGA 2016-2019 )-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes 2016-2019 (UGA 2016-2019 ), Université Grenoble Alpes (2016-2019), Xavier Fain, Patricia Martinerie
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2016
• Subjects: [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology; [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation; Antarctic; The Antarctic; Concordia Station; Dater; Antarc*; Antarctique*
• Online Access: https://hal.inrae.fr/hal-03990848; https://hal.inrae.fr/hal-03990848/document; https://hal.inrae.fr/hal-03990848/file/Rapport_stage_Anthony_Lemoine.pdf

Maitrise We present the first gas analyses of CO2 , CH4 , CO and N 2 O in the Antarctic firn at the Lock-In site located at 136 km from the French-Italian Concordia station. For this twenty firn air samples were collected from the surface to 108 m depth. These samples were analysed using a OFCEAS (Optical Feedback Cavity Enhanced Absorption Spectrometry) spectrometer. We first prepared atmospheric scenarios for CO2 and CH4 that we used in a direct model in order to calculate a gas concentration profile in the firn. This concentration profile was forced to CO2 and CH4 measurements in an inverse model in order to calculate the firn diffusivity. This diffusivity allowed us to infer age distribution in the firn. We were able to date the air in deep firn : 100 years. By linking this age concentration profile, we could show that differences in concentrations between the top and bottom of the firn are due to human activity during the last century. Nous présentons les premières analyses de gaz traces en CO2 , CH4 , CO et N 2 O dans le névé du site antarctique de Lock-In situé à 136 km de la station franco-italienne Concordia. Pour cela, vingt échantillons d’air du névé ont été prélevés de la surface à 108 m de profondeur en janvier 2016. Ces prélèvements ont ensuite été analysés à l’aide d’un spectromètre SARA (Spectroscopie par Amplification Résonante d’Absorption). Suite à la préparation de scénarios atmosphériques pour CO2 et CH4 , nous avons utilisé un modèle direct pour calculer un profil de concentration de ces gaz dans le névé. Ce profil de concentration a été contraint avec les mesures de CO2 et CH4 dans un modèle inverse pour obtenir la diffusivité du névé. Cette diffusivité nous a permis de déduire une distribution d’âges dans le névé. Nous avons pu ainsi dater l’air du névé profond à 100 ans. Les différences de concentrations entre le haut et le bas du névé montrent l’influence de l’activité humaine au cours du dernier siècle.