Par Jean-Louis Tison

Pour répondre à cette question, vous devez d’abord connaître la longueur (et pour cela l’intervalle temporel) de la carotte de glace que vous souhaitez extraire de la calotte.

Si vous n’êtes intéressé que par une carotte de quelques dizaines de mètres de long, par exemple pour étudier les propriétés de la neige et du névé (transition de la neige à la glace), vous pouvez utiliser un système simple et léger, entraîné manuellement ou avec un petit moteur au sommet.

À l’autre extrême, si vous souhaitez récupérer 3 000 mètres de glace, jusqu’au fond de la calotte glaciaire, couvrant une période de 800 000 ans, vous devez rassembler tous vos amis à l’étranger (et beaucoup d’argent !) pour un programme de carottage international pouvant durer plus de 5 ans (5 ans correspondent à 5 étés sur le terrain).

Dans ce cas, la perceuse est beaucoup plus complexe et est envoyée dans le trou avec le moteur au-dessus du baril de forage, qui est constitué d’un récipient extérieur (tube) pour collecter les copeaux dus à la coupe de la glace et d’un récipient intérieur pour recueillir la carotte. Au fond de ce dernier se trouve la tête de forage qui, équipée de 2-3 couteaux, creuse un trou en forme d’anneau, isolant ainsi la carotte de la couche de glace.

Les copeaux dus à la coupe sont poussés vers le haut par une « vis d’Archimède » à l’extérieur du tube interne où la carotte est récupérée. Les copeaux, maintenus dans le tube extérieur, sont donc poussés vers le haut pour aboutir dans le récipient supérieur. Lorsque le forage atteint 5 mètres, les tubes sont pleins et la perceuse est ramenée à la surface, les copeaux sont vidés du récipient supérieur et la carotte de glace est récupérée du tube interne.

Tout est contrôlé depuis la surface par un ordinateur connecté au moteur de la perceuse par des câbles électriques rassemblés dans un câble métallique. Quand la glace est atteinte (à environ 100 m de profondeur), le forage est effectué dans un liquide de forage légèrement plus dense que la glace, afin d’éviter que le trou ne se referme d’une année à l’autre (en effet, la glace se déforme sous son propre poids et ferme le trou !). Ce liquide de forage évite également que la perceuse provoque des dommages mécaniques à la carotte lorsque la pression de la glace devient trop importante par rapport à la pression atmosphérique dans le trou.

Pour des profondeurs intermédiaires, comme sur nos sites Mass2Ant (carotte de 300 m, couvrant une période de plusieurs siècles), nous utilisons une version allégée du système de forage en profondeur : la perceuse Eclipse (fabrication canadienne). Comme l’an dernier la qualité des carottes se dégradait à partir de 100 m de profondeur, nous utiliserons une version du système de « forage mouillé » pour la première fois cette année ! Croisez les doigts et attendez les photos de cette année !

En attendant, quelques photos de l’année dernière !

(photos: T.J. Young and Emmanuel Potvin)

La tête de forage avec 3 couteaux, en rotation

Extraction du tube interne (contenant la carotte) du tube extérieur. Dans cette version légère, il n’y a pas de chambre de récupération des copeaux de glace. Les copeaux atteignant le haut de la spirale tombent au sommet de la carotte à l’intérieur du tube interne.

Une bonne carotte…

 … et une mauvaise carotte (cassée) !

La tranchée de carottage et les spécialistes d’Eclipse (Emmanuel et Etienne).