Les enregistrements d’isotopes stables de l’eau dans les carottes de glace polaire ont été largement utilisés pour reconstruire les températures locales passées et d’autres informations climatiques telles que les conditions de la région source d’évaporation des précipitations atteignant les sites des carottes de glace. Cependant, des études récentes ont identifié des processus post-dépôt qui ont lieu à la surface de la calotte glaciaire et qui modifient le signal original des précipitations, remettant en cause l’interprétation traditionnelle des enregistrements isotopiques des carottes de glace.
Dans cette étude, nous utilisons une combinaison d’ensembles de données existants et nouveaux sur les compositions isotopiques des précipitations, de la surface de la neige et de la subsurface (δ18O et d-excess), les paramètres météorologiques, la réanalyse ERA5, les résultats du modèle climatique à base d’isotopes ECHAM6-wiso, et une approche de modélisation simple pour étudier la fonction de transfert des isotopes stables de l’eau des précipitations à la surface de la neige et à la subsurface au Dôme C, dans l’Antarctique de l’Est. Les flux de vapeur d’eau à la surface de la calotte glaciaire entraînent une sublimation annuelle nette de la neige, de 3,1 à 3,7 mm d’équivalent en eau par an entre 2018 et 2020, ce qui correspond à 12 à 15 % du bilan de masse annuel de la surface. Le signal isotopique des précipitations ne peut pas expliquer entièrement la moyenne, ni la variabilité de la composition isotopique observée dans la neige, de l’échelle annuelle à l’échelle intra-mensuelle. L’effet cumulatif des processus post-dépôt sur cinq ans enrichit la surface de la neige en δ18O de 3,3‰ et diminue le d-excess de la surface de la neige de 3,5‰ par rapport au signal isotopique des précipitations entrantes. La composition isotopique moyenne de la neige de subsurface n’est pas statistiquement différente de celle de la neige de surface, ce qui indique la préservation du signal lorsque la neige est advectée vers le bas. Cette étude confirme les résultats précédents concernant l’interprétation complexe du signal isotopique stable de l’eau dans la neige et fournit la première estimation quantitative de l’impact des processus post-dépôt sur la composition isotopique de la neige au Dôme C, une étape cruciale pour l’interprétation précise des enregistrements isotopiques provenant des carottes de glace.
Auteurs: Inès Ollivier, Hans Christian Steen-Larsen, Barbara Stenni, Laurent Arnaud, Mathieu Casado, Alexandre Cauquoin, Giuliano Dreossi, Bénédicte Minster, Ghislain Picard, Martin Werner and Amaëlle Landais
The Cryosphere, 19, 173–200, 2025, https://doi.org/10.5194/tc-19-173-2025