Projet ANR-11-BS56-0019 – SUBGLACIOR : Sonde in-situ pour explorer la glace profonde polaire et le couplage entre climat et forçage orbital
Programme : Blanc - SIMI 5-6 - Environnement, Terre et Espace (Blanc SIMI 5-6)
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Monsieur Olivier ALEMANY (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE RHONE-ALPES SECTEUR ALPES)
Partenaires : Division Technique de l'Insu; Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement; Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement; Laboratoire Interdisciplinaire de Physique
Montant : 497277.0 euros
Durée : 48 mois
Résumé : SUBGLACIORSonde in-situ pour explorer la glace profonde polaire et le couplage entre climat et forçage orbital
Objectif de la sonde SUBGLACIORL’objectif du projet SUBGLACIOR est de concevoir, réaliser et mettre en œuvre un ensemble de forage glaciaire capable de réaliser certaines mesures géochimiques in situ dans les calottes de glace (mesures réalisées dans l’ensemble de forage en même temps que la perforation de la glace) par le biais d’un spectromètre laser embarqué dans l’ensemble de forage. Il n’est plus question ici de carottage, mais plutôt de forage destructif rapide, dont seulement une partie de la glace sera récupérée pour être analysée directement dans la sonde par détection laser. L’ensemble de forage sera constitué : -de l’engin de forage qui inclura un spectromètre laser (selon la technique OFCEAS brevetée par le LIPhy) et l’éléctronique embarquée permettant la transmission des données en surface ; -Une longue tubulure spéciale qui permettra de relier l’engin de forage à la surface, de transmettre la puissance électrique à l’engin de forage, d’amener un fluide (de forage ou caloporteur) de la surface jusqu’à l’engin de forage, et d’évacuer les copeaux (dans une des options du design d’ensemble) ; -un treuil permettant à l’engin de monter ou descendre dans le trou (par l’intermédiaire de la tubulure auquel il est relié). Cet ensemble de forage doit pouvoir être mis en œuvre pour forer jusqu’à 3000/4000 mètres de profondeur dans la calotte de glace Antarctique en une seul saison de terrain, soit en moins de 90 jours. Il doit aussi être transportable par une petite traverse terrestre ou par avion de taille moyenne (Dash 7, BT 67…). L’appareil doit permettre de mesurer en continu deux signaux extrêmement importants : isotopes de l’eau (climat Antarctique), teneur en méthane (proxy du climat boréal).
organisation de l'équipe projetLe projet SUBGLACIOR nécessite d’effectuer des avancés techniques simultanés dans plusieurs domaines : la construction d’une sonde ou les copeaux serraient dissouts en même temps que le forage (ou qui serraient remontés de 3000 mètres de profondeurs jusqu’à la surface), d’intégrer un spectromètre type OFCEAS dans cette sonde, de combiner les mesures de du CH4 et d’un isotope de l’eau dans un spectromètre au moyen d’une seul cellule.  Ce travail de développement est mené par quatre groupe (LGGE, LSCE, LYPhy et DT INSU), au travers de 7 « tasks ». Chacun de ces Task correspondent  à un développement technique. Chaque groupe a la responsabilité de mener à bien une task et l’ensemble est coordonné par le porteur du projet dans le cadre de la task 1.  Par ailleurs, pour s’assurer que de la bonne progression de chacun, plusieurs réunions rassemblant l’ensemble des partenaire ont été organisées (une tous les trois mois durant cette première phase du projet).
Résumé de la soumission : L'objectif du projet SUBGLACIOR est de concevoir, de réaliser et de mettre en oeuvre un ensemble de forage glaciaire capable de réaliser certaines mesures géochimiques in situ dans les calottes de glace (mesures réalisées dans l’ensemble de forage en même temps que la perforation de la glace) par le biais d’un spectromètre laser embarqué dans l’ensemble de forage. Il n’est plus question ici de carottage, mais plutôt de forage destructif rapide, dont une partie seulement de la glace sera récupérée directement dans le trou de forage pour être analysée par détection laser dans l’engin permettant la perforation.L’ensemble de forage sera constitué : • de l’engin de forage qui inclura un spectromètre laser (selon la technique OFCEAS brevetée par le LIPhy (anciennement LSP) de Grenoble) et l’électronique embarquée permettant la transmission des données en surface ; • une longue tubulure spéciale qui permettra de relier l’engin de forage à la surface, de transmettre la puissance électrique à l’engin de forage,  d’amener un fluide (de forage ou caloporteur) de la surface jusqu’à l’engin de forage, et d'évacuer les copeaux (dans une des options du design d'ensemble) ; • un treuil permettant à l’engin de monter ou descendre dans le trou (par l’intermédiaire de la tubulure auquel il est relié). Cet ensemble de forage doit pouvoir être mis en oeuvre pour forer jusqu’à 3000/4000 mètres de profondeur dans la calotte de glace Antarctique en une seule saison de terrain, soit moins de 90 jours. Il doit aussi être transportable par une petite traverse terrestre ou par avion de taille moyenne (Dash 7, BT 67,…). L’appareil doit permettre de mesurer en continu deux signaux extrêmement importants : isotopes de l’eau (climat antarctique), teneur en méthane (proxy du climat boréal). Il constituera un élément technologique central pour la reconnaissance efficace de futurs sites de forages internationaux, pour la quête de glace vieille de 1,5 millions d'années. Cette quête représente la première priorité de la communauté internationale travaillant sur les carottes de glace, regroupant 25 nations dans le cadre du projet IPICS.Plusieurs retombées à long terme sont attendues suite à la construction de cette sonde, pour des applications à la fois glaciologiques et biogéochimiques.
Résultats : Pour l’instant aucun résultat significatif ‘a été obtenu. Le projet n’ayant débuté qu’il y a six mois, il est trop tôt pour parler de résultat, d’article ou de brevet.
Perspectives : La sonde SUBGLACIOR est révolutionnaire par rapport aux engins de carottage classique.  La mise en œuvre de cette sonde permettra l’écriture de nombreux articles aussi bien scientifiques que techniques.  De plus, cette sonde constituera un élément technologique centrale pour la reconnaissance efficace de futurs sites de forages internationaux, pour la quête de glace vieille de 1,5 millions d’années. Cette quête représente la première priorité de la communauté internationale travaillant sur les carottes de glace, regroupant 25 nations dans le cadre du projet IPICS. Plusieurs retombées sont attendues à long terme suite à la construction de cette sonde, pour des applications à la fois glaciologiques et biogéochimiques.
Publications et brevets : Pour l’instant aucun résultat significatif ‘a été obtenu. Le projet n’ayant débuté qu’il y a six mois, il est trop tôt pour parler de résultat, d’article ou de brevet.