Glaciologie (DSTE-Glaciologie)

ICE2SEA
La fonte de la glace continentale (glaciers et calottes glaciaires) est une des causes de la hausse du niveau de la mer. Cette fonte s'accélère plus rapidement que les précédentes prévisions. En effet, le dernier rapport du GIEC mettait en évidence que la plus grande part d'incertitude liée à l'élévation du niveau marin provenait de la fonte de la glace continentale. De plus, ce rapport insistait sur le fait que la compréhension des processus liés à la fonte de la glace continentale devait être améliorée avant d'élaborer des projections fiables sur la hausse du niveau de la mer. Le programme Ice2sea rassemble des partenaires européens et internationaux dans le but de réduire ces incertitudes. Il s'agit d'un programme scientifique créé par EU FP7 et composé de 5 work packages. L'ULB est à la tête du work package lié aux processus glaciaires. [Continental ice melting (glaiers and ice sheets) is one of the causes of rising sea level. This melting accelerates faster than predictions. Indeed, the last GIEC report showed that the greatest incertitudes come from estimates of sea level rise from ice sheet melting. Moreover, the same report underlines that our understanding of the mechanisms underlying ice sheet melting need to be bettered in order to improve our predictions on future sea level rise. The Ice2Sea program gathers european and international partners in order to reduce those incertitudes. This is an EU FP7 program composed of 5 Workpackages. ULB is leading the ''glacial processes'' workpackage.]

BIGSOUTH (Cycles Biogéochimiques dans l'océan Austral: Rôle dans le Système Terre) [BIGSOUTH (BIoGeochemical cycles in the SOUTHern Ocean: Role within the Earth System)]
Ce projet connecte la glace de mer au système océanique global et se concentre sur les questions-clés suivantes: (1) Quel est l'impact des processus physiques et biogéochimiques de la glace de mer sur les flux atmosphère-océan de gaz à effets climatiques (CO2, DMS, CH4, N2O) et les flux de matière (carbone, macro- et micro-nutriments) vers la colonne d'eau? (2) Peut-on reconstruire la paléo-extension de la glace de mer sur base des enregistrements sédimentaires et d'une bonne connaissance des processus physico-chimiques et biologiques qui contrôlent ces enregistrements? (3) Quels sont les liens entre vitesse de formation, composition, disponibilité et vitesse de sédimentation des particules biogéniques marines et la structure des communautés planctoniques et leurs interactions trophiques; comment les systèmes océaniques ouverts marginaux et ceux couverts de glace, qui différent dans leur disponibilité en fer, se comparent-ils? (4) Quels sont les conditions physiques et ecosystémiques ainsi que les différentes voies qui mènent soit à la reminéralisation peu profonde, soit à l'export profond de la matière organique produite dans la glace de mer et les eaux de surface? (5) Quel est l'impact de ces processus sur les rapports de nutriments dans la colonne d'eau et la distribution des nutriments dans l'Océan Global [This proposal linking sea ice to the global ocean system focuses on the following key questions: (1) What is the significance of sea-ice physical and biogeochemical processes on atmosphere - ocean fluxes of climate gases (CO2, DMS, CH4, N2O) and fluxes of matter (carbon, macro- and micro-nutrients) to the water column? (2) Can we reconstruct paleo-sea ice extension based on sedimentary records and sound knowledge of sea-ice biological and physico-chemical processes? (3) How are formation rate, composition, lability and sinking speed of marine biogenic particles related to planktonic community structure and trophic interactions and how do margin systems open ocean and sea-ice covered systems, which differ in Fe availability, compare? (4) What are the physical and ecosystem conditions and pathways that lead either to shallow remineralisation or to deep export of organic matter produced in sea-ice and surface waters? (5) What is the impact of these processes on water column nutrient ratios and nutrient distribution in the Global Ocean? ]

IceCube-Dyn [IceCube-Dyn]
Ce projet a pour objectif d'étudier l'écoulement de glace, la dynamique et la rhéologie de celle-ci, au sein d'un cube de glace de 1km' (IceCube), enfoui dans la partie centrale de la calotte Antarctique, à proximité d'un lac sous-glaciaire. IceCube est initialement un observatoire de neutrinos situé dans la glace a proximité du Pôle Sud, dont la construction devrait s'achever en 2011. Cependant, en plus de sa mission d'observation des neutrinos cosmologiques, il présente également un intérêt pour les glaciologues: en effet, la glace des calottes se déforme essentiellement dans sa partie inférieure, dont l'accès est limité jusqu'ici aux rares endroits où des forages profonds et ponctuels ont pu être réalisés (généralement sur les lignes de partage d'écoulement de la glace, appelées « ice divides »). [This project aims at studying ice flow, dynamics and rheology inside a 1 km3 ice cube, buried in the central part of the Antarctic ice sheet, in the vicinity of a subglacial lake. Ice Cube is initially an observatory for neutrinos in the vicinity of South Pole, the building of which has been completed in 2011. However, besides its mission of observation on cosmologic neutrinos detection, the site also has an interest for glaciologists: indeed the ice sheet deforms very slowly in these areas and only in its lower layers, the access of which has only been limited until now to scarce deep drilling projects (usually located at ice divides)]

BELISSIMA (Mesures Belges sur les Ice Sheet et Ice Shelves en Antarctique) [BELISSIMA (Belgian Ice Sheet-Ice Shelves Measurements in Antarctica)]
Le projet BELISSIMA (Belgian Ice Sheet-Ice Shelves Measurements in Antarctica)cherche à améliorer notre perception et capacité de prédiction de la contribution cryosphérique au relèvement du niveau marin. les objectifs sont doubles: i) analyser l'histoire de la déglaciation et la stabilité des ''ice rises'' (ilots océaniques où les plateformes de glace flottantes sont contraintes dans leurs déplacements), et ii)mieux comprendre le rôle des interactions glace-océan dans la stabilité du système ice-sheet/ice shelf. Le projet s'insère dans le contexte de la nouvelle Base belge Princesse Elisabeth (Antarctica),et la zone d'étude est localisée dans la zone côtière qui s'étend 180 km au Nord de la station (Princess Ragnhild Coast, Dronning Maud Land, où un nombre d'ice rises ont été dénombrés. les mesures de terrain combinent mesures radar au travers de la glace, au sol (Radio échosondage),GPS différentiel et carottages glaciaires. Une analyse multi-paramétrique des caractéristiques physico-chimiques de la glace est réalisée sur les échantillons. Par ailleurs, les données radar et GPS sont analysées en utilisant les techniques les plus récentes et des outils de modélisation. [The BELISSIMA (Belgian Ice Sheet ' Shelf Ice Measurements in Antarctica) project aims at improving our understanding and prediction of the cryospheric contribution to future sea level rise. The objectives are twofold: i) to investigate the deglaciation history and stability of ice rises (points where the ice shelf gets buttressed), and (ii) to investigate the role of ice-ocean interactions in the stability of the ice sheet ' ice shelf system. The project is within the framework of the newly established Princess Elisabeth Station (Antarctica) and the studied area is situated on the coastal stretch (Princess Ragnhild Coast, Dronning Maud Land), 180 km north from the research station, where a number of distinct ice rises have been identified. Field investigations are based on ground based ice-penetrating radar (Radio-echo sounding), differential GPS and ice core drilling. A multi-parametric analysis of the physical and chemical properties of the ice is carried out on the acquired samples. RES and D-GPS data are analysed using state-of-the-art techniques and modelling tools.]

YROSIAE (Year Round survey of Ocean-Sea Ice-Air Exchanges in Antarctica) [YROSIAE (Year Round survey of Ocean-Sea Ice-Air Exchanges in Antarctica)]
En fonction des opportunités de missions de terrain, BASICS-IPY (voir autres thèmes) s'est essentiellement focalisé sur les études printanières et estivales de la glace d'océan libre. Cependant, une des tâches de l'Année Polaire Internationale fut d'étendre la recherche polaire à des zones géographiques ou des périodes de l'année moins connues. YROSIAE tente de poursuivre cet objectif au delà d'IPY en étudiant, dans la lignée des missions précédentes, les propriétés physiques et biogéochimiques de la glace de mer côtière au cours d'un cycle complet de croissance et de décadence de celle-ci à la station Néozélandaise de Scott Base, Antarctique. l'objectif est de mieux cerner les échanges d'énergie et de matière au travers des interfaces air-glace-océan, et de quantifier leur impact potentiel sur les flux de gaz à effets climatiques (CO2, DMS, CH4, N20)vers l'atmosphère et l'export de carbone vers l'océan profond. En raison de leur importance capitale au sein de l'écosystème ''glace de mer'', le projet s'intéressera également aux cycles du fer et d'autres éléments métalliques en trace. [As a result of field opportunities, BASICS-IPY has been mainly focused in the Antarctic on spring-summer pack ice studies. However, one of the targets of the International Polar Year was to extend polar research to less known areas and under-sampled time windows on the longer term. 'YROSIAE' will therefore aim at a year-round study of landfast sea ice in Scott Base,Antarctica. In the line of the previous investigations, the work will focus on the study of landfast sea ice physics and biogeochemistry in order to better understand and budget exchanges of energy and matter across the atmosphere-sea ice-ocean interfaces during ice growth and decay, and to quantify their potential impact on fluxes of climate gases (CO2, DMS, CH4, N2O) to the atmosphere and carbon export to the deep ocean. For the reasons developed above, the project will also specifically investigate the biogeochemical cycle of iron and other potentially important more specific/trace elements.]

NEEM (North Eemian greenland Ice Core) [NEEM (North Eemian greenland Ice Core)]
Au delà de la dernière glaciation: un programme de forage profond au Groenland septentrional pendant l'Année Polaire Internationale (IPY-NEEM). Le défi principal de NEEM (North Greenland Eemian Ice Core) est d'obtenir un enregistrement climatique fiable à haute résolution du début de l'Eémien et, si possible, de tout ou partie de la période glaciaire précédente. Un site adéquat a été sélectionné au Nord Ouest du Groenland (77° 30'N, 51°O) sur base de profils de radio-échosondages. La contribution de l'ULB se situe dans l'analyse des glaces basales de cette carotte profonde, ainsi que dans la modélisation de l'écoulement de la glace dans les alentours du site de forage. [NEEM is an international program of deep ice core drilling initiated during the International Polar Year. The principal challenge of NEEM is to obtain a high resolution trustable climatic record of the beginning of the Eemian and, if possible, of all or part of the preceding glacial period. An adequate location has been chosen in North West Greenland (77°30'N, 51°O) on echo-sounding grounds. The ULB contribution lies in the analysis of the NEEM basal ice layers and in the modelling of ice flow around the site]

MISMIP
Le but de MISMIP (Marine Ice Sheet Model Intercomparison, signifiant Intercomparaison de modèles de calottes glaciaires marines) est d'évaluer comment les modèles simulent la migration des lignes d'ancrage, et donc l'interaction entre les calottes glaciaires et l'océan. Le principal objectif est de réaliser des expériences intercomparatives de modèles afin d'évaluer l'importance du couplage de la contrainte longitudinale dans la zone de transition entre la calotte glaciaire et de l'ice shelf. Cela permettra d'améliorer les modèles numériques afin de prédire la perte de glace provenant des calottes continentales et marines [The aim of MISMIP (Marine Ice Sheet Model Intercomparison) is to evaluate how models simulate grounding line migration in ice sheets, i.e. interactions between ice sheets and the ocean. The main objective is to perform intercomparative modelling experiments in order to evaluate the iimportance of longitudinal stress coupling in the transition zone between ice sheet and ice shelves. This will improve our numerical models for prediction of ice mass loss from the continent to the oceans]

EPICA (Projet européen de forage profond dans la glace antarctique) (ASPI) [EPICA (European Project of Ice Coring in Antarctica)(ASPI)]
Analyse des glaces basales du forage de Dôme C là où la calotte glaciaire antarctique a plus de 3500 mètres d'épaisseur. [Analysis of basal ice to be recovered by ice coring at Dome C, a place in East Antarctica where the ice thickness is more than 3500 m.]

Composition chimique et isotopique des glaces d'ice shelfs antarctiques : implications sur les changements globaux (ISMIce, ASPI) [Chemical and isotopic composition of ice from antarctic ice shelves : implications for global change (ISMIce, ASPI)]
Dans le contexte des changements globaux, la question de la stabilité des plates-formes de glace flottante antarctique est fondamentale pour une prévision du soulèvement du niveau marin mondial. Le comportement des plates-formes de glace flottante dépend de leurs conditions aux limites. A l'interface glace-océan, ces conditions aux limites peuvent être appréhendées en étudiant les propriétés de la glace marine accrétionnée à la base de ces plates-formes. [In the context of global warming, the question of the stability of Antarctic ice shelves is critical for predicting any sea level rise. The behaviour of ice shelves is dependent on their boundary conditions. At the ice-ocean interface, these boundary conditions can be appraised by studying the properties of marine ice forming accretions at the base.]

Dynamique des glaciers polythermaux (Sibérie, Alaska) [Dynamics of polythermal glaciers (Siberia, Alaska)]
Détermination des conditions basales et épaisseur de glace des glaciers polythermaux par radio-echo sondage ; modèlisation de glaciers en fonction de changements climatiques. [Determining basal conditions and ice thickness of polythermal glaciers by radio-echo sounding ; glacier modelling and response to climate change.]

Datation des carottages profonds par modèles numériques (EPICA/Dome Fuji) [Dating deep ice cores by numerical modelling (EPICA/Dome Fuji)]
Utilisation des modèles du type d'ordre supérieur pour déterminer l'écoulement dans les zones autour des carottages profonds sur les derniers milliers d'années ; influence de l'écoulement sur l'âge et la provenance de la glace ; détermination des conditions basales dans la carotte. [Using higher order models to determine ice flow in the vicinity of deep ice core drillings over the last few thousands of years ; influence of ice flow and deformation on the ice age and its origin ; determining basal conditions of the ice core.]

VOSTOK (Carottage profond au centre de la calotte glaciaire antarctique) (ASPI) [VOSTOK (Deep Ice Core Drilling in Central Antarctica)(ASPI)]
Ce sondage à été réalisé en un endroit de la calotte où il existe un lac sous-glaciaire de 250X50 Km d'extension, sous une épaisseur totale de glace de 3800 mètres. Les 210 derniers mètres de glace ne sont pas d'origine météorique, mais résultent de l'accrétion de cristaux individuels de glace formés dans l'eau du lac, dans le cadre d'une circulation des eaux analogue à celle qui existe sous les plates-formes de glace flottantes bordant le continent. [The drilling has been performed in a location where a subglacial lake some 250 X 50 Km in area, exists under 3800 meters of ice. The bottom 210 meters of ice is not of meteoric origin, but results from accretion of individual frazil ice crystals born in the water column, due to peculiar circulation patterns in the lake water. These are similar to those existing below ice shelves at the ice sheet margin.]

Composition des glaces au Groenland et changements globaux (GRIP, North GRIP, NEEM, ASPI) [Greenland ice composition and global change (GRIP, North GRIP, NEEM, ASPI)]
Pour obtenir une modélisation correcte de l'inlandsis du Groenland et de son influence sur le système climatique, les conditions initiales et les conditions aux limites doivent être bien connues. De telles conditions ont été appréhendées au Groenland central par une étude de la composition de la glace basale du forage GRIP et par une étude similaire le long de la bordure ouest de l'inlandsis. Des développements sont actuellement en cours [To obtain a correct modelling of the Greenland Ice Sheet and its influence on the climate system, initial and boundary conditions must be well known. Such conditions have been appraised in Central Greenland by a composition study of basal ice from the GRIP core and by a similar study along the western margin of the ice sheet. This subject is presently under development (North GRIP)]

Processus se déroulant à la base de glaciers sous le point de fusion dans les 'Dry Valleys' - Victoria Land - Antarctique (ASPI) [Processes acting under cold-based glaciers in the Dry Valleys - Victoria Land - Antarctica (ASPI)]
Ce projet s'attache à l'étude des interactions entre les couches de glaces basales des glaciers froids et l'existence de lacs frontaux ou marginaux à leur bordure. L'échantillonnage de ces glaces pour l'étude de leur composition chimique, de leur teneur et composition en gaz, en isotopes stables, et de leur texture et fabrique, constitue l'objectif principal du travail de terrain dans les Dry Valleys en Antarctique. Le but de l'étude est d'améliorer notre compréhension des mécanismes d'incorporation actifs à la base des glaciers froids (sous le point de fusion). [This project deals with the study of interactions between basal ice layers of cold-based glaciers and frontal or marginal lakes. Sampling of the basal ice layers for their chemical characteristics, gas content and composition, ice texture and fabrics and stable isotopes composition is the main purpose of the field work in the Dry Valleys, Antarctica. The aim is a better understanding of incorporation processes active under cold-based glaciers.]

Formation du faciès transparent des glaces basales alpines : implications sur la chimie des eaux sous-glaciaires (BIFTeG) [Formation of the clear facies basal ice from Alpine glaciers : implications for subglacial chemistry (BIFTeG)]
Le faciès basal transparent alpin présente de nombreuses similitudes avec le faciès dispersé des glaciers sub-polaires. Il résulte de l'altération des glaces de glacier d'origine atmosphérique par métamorphisme à proximité du lit. Ses caractéristiques physico-chimiques et sa distribution spatiale sont cependant encore très mal connues, de même que son rôle dans la dynamique glaciaire et ses interactions avec la géochimie des eaux sous-glaciaires. Ce projet couple des observations de terrain (Glacier de Tsanfleuron, Suisse; Glacier Engabreen, Norvège) à l'élaboration de modèles mathématiques de formation et de déformation de ce faciès. [The clear facies basal ice from Alpine glaciers shows similarities with the dispersed facies of sub-polar glaciers. It results from modifications of glacier ice close to bedrock. Its spatial distribution and physico-chemical characteristics are however poorly known, as well as its role in glacier dynamics and interactions with the subglacial hydrochemistry. This project links field observations (Tsanfleuron Glacier, Switzerland; Engabreen, Norway) and a mathematical model for the formation of this facies.]

Propriétés physico-chimiques des glaces de mer antarctiques: interactions avec l'atmosphère, l'océan et la biosphère (SIBCLIM - BASICS) [Physico-chemical properties of Antarctic sea ice: interactions with the atmosphere, the ocean and the biosphere (SIBCLIM - BASICS)]
Ce projet étudie les propriétés physico-chimiques des glaces de mer annuelles et pluriannuelles dérivantes (pack ice) et côtières (landfast sea ice). Les techniques d'analyses sont celles qui sont décrites dans le profil de l'Unité et l'objectif principal est de mieux comprendre le rôle des glaces de mer dans les échanges entre l'atmosphère et l'océan dans une perspective globale. L'accent est actuellement placé sur l'étude des compositions en gaz des glaces de mer et leurs interactions avec l'activité biologique qui s'y déroule. [This project deals with the physico-chemical properties of first-year and multi-year pack or landfast sea ice. The analytical procedure is the one described in the Unit profile, and the main objective is a better understanding of the role of sea ice as a boundary layer between the atmosphere and the ocean, in a global perspective. The project is presently focused on the study gas composition in sea ice and its interactions with the biological activity therein.]