Les reconstructions climatiques à partir des carottes de glace reposent largement sur l’analyse de la composition élémentaire et isotopique de l’air fossile piégé dans la glace, car ces données fournissent des outils de datation précieux et servent de proxys pour les variations passées de température. Les techniques traditionnelles d’extraction et de mesure des gaz atmosphériques contenus dans les carottes de glace impliquent généralement l’utilisation d’hélium liquide ou de têtes cryogéniques pour le piégeage des gaz, des méthodes coûteuses et complexes à mettre en œuvre.
Cette étude évalue l’utilisation du gel de silice comme alternative, en décrivant la conception et l’optimisation d’un système de piégeage et de relargage adapté à la mesure du δ¹⁵N du N₂, du δ¹⁸O de l’O₂, du δ(O₂/N₂) ainsi que des rapports élémentaires et isotopiques des gaz nobles lourds, notamment l’argon (Ar), le krypton (Kr) et le xénon (Xe). Les effets de fractionation systématique introduits par le gel de silice sont quantifiés par un suivi à long terme de l’air atmosphérique, et des protocoles de correction et d’étalonnage sont développés pour garantir la précision des mesures.
Pour les mesures du δ¹⁵N atmosphérique, du δ¹⁸O, du δ(O₂/N₂) et du δ⁴⁰/³⁶Ar, cette méthode atteint une précision comparable à celle des techniques à base d’hélium lorsqu’elle est appliquée à des glaces de haute qualité. Cela confirme la viabilité du piégeage sur gel de silice pour les analyses futures des gaz permanents et nobles atmosphériques issus de carottes de glace profondes.
Auteurs: Anna Klüssendorf, Romilly Harris Stuart, Louisa Brückner, Frédéric Prié, Elodie Brugère, Anaïs Orsi, Roxanne Jacob, Claire-Mathilde Stücki, Louise Crinella Morici, Elise Fourré, Soizic Salaün, Amaëlle Landais
International Journal of Mass Spectrometry 523 (2026) 117606, https://doi.org/10.1016/j.ijms.2026.117606