Le 21 mars 2023, disparaissait le glaciologue émérite Claude Lorius à l’âge de 91 ans. Scientifique reconnu dans le monde entier, il est le premier à avoir établi un lien entre les émissions de CO2 et le climat, et à jeter les bases de la climatologie moderne. Il totalisait 22 expéditions en Antarctique, soit l’équivalent de six années passées sur place. Son travail influença notre compréhension du bouleversement climatique actuel, sur lequel il mettait déjà en garde il y a plus de 30 ans.
Claude Lorius, un amoureux de l’Antarctique
Son diplôme de sciences physiques en poche, Claude Lorius répond à cette petite annonce « « Recherchons jeunes étudiants pour participer aux campagnes organisées pour l’Année Géophysique Internationale ». C’est ainsi qu’il entreprend son premier voyage en Antarctique en 1957 « pour vivre une aventure, pas pour faire de la science » comme il se plaisait à le raconter.
Ce voyage marquera un tournant dans sa carrière et le début d’une révolution pour la science du climat. Il hiverne une année sur la base Charcot avec deux camarades, et doit affronter bon nombre d’aléas. Il se souvient : « Durant deux mois, la station Charcot est privée d’électricité et de moyens de communication. […] Coupés du monde, c’est là que j’ai appris la capacité à vivre ensemble, la solidarité ».
S’il a exploré le Groenland, Claude Lorius est resté fasciné par l’Antarctique. Il y retourna près de 20 fois. Toute sa vie, il œuvrera pour en faire une terre internationale dédiée à la paix et à la science, à la recherche et à l’environnement. Il saura porter cette ambition en collaborant, en pleine guerre froide, avec américains et russes dont Nartsis Barkov et Volodya Kotyakov directeurs de l’Institut Géographique de Moscou à la fin des années 1980, qui signèrent avec lui les articles fondateurs de la climatologie moderne. Il travaillera aussi main dans la main avec le grand explorateur et ami Paul-Émile Victor à la création de l’Institut polaire français, officiellement lancé en 1992.
Un simple whisky à l’origine d’une grande découverte
Claude Lorius a été le premier à démontrer que la glace garde en mémoire les climats passés et notamment les teneurs en CO2 présentes dans l’atmosphère lorsque la glace s’est formée. L’idée lui apparait en 1965 en Terre Adélie, quand il boit un whisky qu’il rafraîchit par des glaçons prélevés dans la banquise. Plongés dans le verre, ces glaçons fondent et provoquent la libération de petites bulles d’air jusqu’ici emprisonnées dans la glace, mémoires de l’atmosphère du passé !
C’est ainsi qu’il propose une nouvelle méthode pour déduire la température de la neige au moment de sa chute à partir des isotopes lourds de l’eau (deutérium et oxygène 18) emprisonnés dans la glace. Les proportions de ces deux isotopes dans l’eau varient en effet beaucoup avec la température du milieu : de faibles concentrations en isotopes lourds indiquent des périodes plus froides que la moyenne admise (environ 16-17°C), tandis que des proportions élevées indiquent des périodes plus chaudes que la moyenne.
Un outil inédit qui sera appliqué dans les études qui suivront pour déduire les températures des climats passés à partir de l’analyse des carottes de glace, et toujours utilisé actuellement.
Une courbe célèbre à la base de la paléoclimatologie
Plusieurs décennies s’écoulent cependant avant que ne soient publiés en 1987, trois ans avant le premier rapport du GIEC, trois articles qui montreront sans aucune ambiguïté le lien entre climat et CO2 dans des carottes de glace vieilles de 150 000 ans.
Claude Lorius définissait le CO2 comme « un intégrateur de l’ensemble des activités humaines ». En étudiant les variations de ses teneurs dans l’atmosphère, les chercheurs peuvent suivre l’évolution au cours du temps des activités humaines. Mais le CO2 n’est mesuré directement que depuis 60 ans. N’ayant pas de point de comparaison antérieur, il était impossible, jusqu’aux résultats de Claude Lorius, de savoir si ces mesures étaient alarmantes ou non, et donc de savoir si et comment les activités humaines impactaient le climat.
Trois expéditions ont marqué la carrière de Claude Lorius, trois expéditions pour forer la glace de l’Antarctique et analyser les carottes obtenues afin de remonter les temps géologiques. La première sur la base de Vostok en 1984, où les carottages permettront de remonter jusqu’à 160 000 ans. La seconde sur cette même base en 1991, où les carottages permettront de remonter jusqu’à 420 000 ans. Enfin avec l’expédition « Epica » (European Project for Ice Coring in Antarctica) à la base Concordia, le forage dans le Dôme C, une calotte glaciaire de 3300 m d’épaisseur, permettra de retracer le climat passé jusqu’à 800 000 ans !
Les publications de Claude Lorius et de ses collègues à la suite de ces trois grandes expéditions ont révolutionné les sciences du climat. Dorénavant, les scientifiques pouvaient clairement distinguer une tendance à la hausse qui fixe le début de l’anthropocène, nouvelle ère géologique dans laquelle les activités humaines ont commencé à provoquer des changements biologiques et géophysiques à l’échelle planétaire.
Ces trois expéditions ont permis de dessiner ces trois courbes, reliant chacune la concentration en CO2 de l’atmosphère au delta de la température – différence de température avec la température moyenne, issue de données isotopiques – à chaque âge glaciaire. Claude Lorius dit de ces courbes qu’« elles sont très simples mais démontrent de manière flagrante la succession des phases climatiques antérieures à notre époque ».
La température moyenne de la Terre, environ 16-17°C, est directement liée à l’énergie émise par le Soleil. Les variations de l’activité solaire engendrent des variations naturelles de températures sur Terre engendrant de petites variations de CO2, mises en évidence sur les courbes de Claude Lorius.
Mais pour la première fois, ces courbes révèlent le décrochement flagrant entre les fluctuations naturelles et des variations récentes bien plus importantes, liée à l’industrialisation et la hausse des teneurs atmosphériques en CO2.
Courbe reliant la concentration en CO2 de l’atmosphère (axe de droite), au delta de température (issue de donnée isotopiques, axe de gauche) en fonction de l’âge de la glace (en milliers d’années). L’âge 0 correspond à l’époque contemporaine de l’étude, soit l’année 1987. En se dirigeant ainsi sur l’axe des abscisses vers la droite, on remonte le temps jusqu’à 160 000 ans. © J. M. Barnola et al., 1987
Claude Lorius s’interrogeait sur ce que ces variations d’origine humaine pouvaient engendrer. Clairement, il tenait la preuve du lien entre émissions de CO2 et changement climatique. Mais il avait été particulièrement choqué de trouver également dans ces glaces de l’hémisphère Sud, la trace d’essais nucléaires de l’hémisphère Nord, ou encore le plomb de l’essence dans des carottes de glace du Groenland.
En 1990, un article publié avec ses collègues met en garde contre le réchauffement climatique et la capacité limitée de la Terre à absorber des émissions de gaz à effets de serre croissantes. Il confia à l’AFP : « On a eu une ‘chance extraordinaire’ car il se trouve que l’Antarctique est le meilleur endroit pour se rendre compte qu’il y a un problème d’environnement planétaire ».
Un homme reconnu et apprécié de tous
Claude Lorius était incontestablement l’un des chercheurs les plus attachants et les plus influents dans son domaine. Ses travaux ont eu une influence déterminante sur l’adoption à Rio de Janeiro en 1992 de la Convention des Nations Unies sur le Changement Climatique, qui inspira trois décennies plus tard l’Accord de Paris.
Photo extraite du film La Glace et le Ciel. © Eskwad-Wild Touch-M. Perrey
Au-delà de ses contributions scientifiques, Claude Lorius était également un modèle qui a su partager sa passion pour la science avec le grand public. Jean-Louis Etienne confie dans un article de l’Institut polaire : « Claude Lorius est devenu à travers sa pédagogie un inspirateur pour prendre conscience des menaces qui pèsent sur l’avenir du climat. Je me suis toujours référé à cette courbe et l’expérience de terrain de Claude Lorius ».
Le monde scientifique a perdu un grand homme, un héros polaire, et l’Antarctique son plus grand défenseur.