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La plus grande archive de carottes de glace au monde va faire l'objet d'une mise à niveau : son système de refroidissement passe des liquides de refroidissement interdits qui peuvent endommager la couche d'ozone à une technologie plus respectueuse de l'environnement.
«L'ultime Remplacement des réfrigérants par des solutions préservant la couche d’ozone est une question très importante, d’ordre juridique », déclare Tas van Ommen, climatologue de Hobart, en Australie, et coprésident des partenariats internationaux pour les sciences des noyaux de glace.
Célébrités de la crème glacée
L'installation de carottes de glace de la National Science Foundation (NSF-ICF) des États-Unis à Denver, au Colorado, abrite environ 25 000 mètres de carottes de glace, toutes forées grâce au financement de la NSF depuis l'ouverture de l'installation en 1993. Cela comprend le cœur de la station Vostok en Antarctique. 1, qui détenait le record de la glace continue la plus ancienne jusqu'au début des années 2000, ainsi que de nouvelles carottes provenant des collines Allan de l'Antarctique, qui contiennent la glace la plus ancienne jamais exploitée et sont vieilles de plusieurs millions d'années. «C'est un produit très prisé», déclare Curt LaBombard, conservateur de l'installation.
De tels noyaux contiennent air piégé, particules et isotopes chimiques qui fournissent des indices sur la composition atmosphérique passée et les températures ainsi que des événements tels que des éruptions volcaniques. Les carottes collectées sont généralement découpées en sections, certaines étant analysées par les chercheurs et d'autres stockées dans des archives pour une étude ultérieure.
Le congélateur de 1 500 mètres cubes des Archives de Denver est conservé à une température glaciale de -36 °C. Comme de nombreux réfrigérateurs et climatiseurs domestiques construits dans les années 1990, il utilise un réfrigérant appelé hydrochlorofluorocarbone (HCFC).
Liquides de refroidissement interdits
Les fuites de HCFC provenant d'installations ou d'équipements de fabrication peuvent détruire la couche d'ozone protectrice de la Terre.. Par conséquent sera comme leurs descendants encore plus destructeurs, les hydrocarbures chlorés (CFC), les HCFC ont été progressivement interdits. Le Protocole de Montréal pour sauver la couche d'ozone, adopté en 1987, a interdit la nouvelle production de HCFC après 2020 dans les pays riches et après 2030 dans les pays les plus pauvres.
C'est pourquoi de nombreux réfrigérateurs et climatiseurs récents utilisent plutôt des hydrofluorocarbures. (HFC), qui sont beaucoup moins problématiques pour la couche d'ozone que les HCFC mais peuvent être de puissants gaz à effet de serre – jusqu'à 15 000 fois plus puissant que le dioxyde de carbone. Deux autres grandes installations d’archives de carottes de glace, le Canadian Ice Core Lab de l’Université de l’Alberta à Edmonton et le dépôt européen de carottes de glace de l’Institut Alfred Wegener de Bremerhaven, en Allemagne, utilisent des HFC.
Mais les HFC sont également progressivement éliminés dans le cadre d'une modification apportée au Protocole de Montréal en 2016, obligeant les chimistes et les entreprises à chercher des « substituts aux substituts », explique Mark McLinden, qui étudie les réfrigérants à l'Institut national américain pour les normes et la technologie à Boulder, au Colorado.
Les règles de démantèlement s'appliquent aux nouveaux équipements, pas à ceux existants, mais LaBombard affirme que les exploitants des installations de la NSF ont estimé que le moment était venu de procéder à une mise à niveau. Le congélateur vieux de plusieurs décennies est inefficace, son logiciel est obsolète et les coûts de maintenance et de réparation augmentent, déclare Michael Jackson, responsable du programme pour les sciences de la terre antarctique à la NSF, qui dirige la rénovation..
Réfrigérant à l’épreuve du temps
Les options courantes pour les réfrigérants de remplacement qui n'endommagent pas la couche d'ozone et sont des gaz à effet de serre moins puissants comprennent les hydrofluorooléfines, le propane, l'ammoniac et le CO.2. Tous ont leurs avantages et leurs inconvénients, notamment le fait que certains sont toxiques ou inflammables. Un autre grand gisement de carottes de glace, au Japon, utilise de l'ammoniac. Les gestionnaires des installations des Archives de Denver ont adopté le CO « transcritique »2qui peut se comporter à la fois comme un gaz et un liquide - une option de plus en plus populaire pour les systèmes de réfrigération commerciale efficaces. Jackson dit que le CO2, bien qu'il s'agisse d'un gaz à effet de serre, est ininflammable et « est plus efficace à basse température de fonctionnement », ajoutant qu'« il est difficile à quantifier, mais le CO2« semble être le réfrigérant basse température le plus évolutif ».
Les travaux sur le nouveau congélateur NSF devraient commencer en août et s'achever au premier trimestre 2026.
Diverses universités stockent leurs propres carottes de glace dans des installations frigorifiques plus petites. Certains regardent avec intérêt comment se déroule la rénovation du NSF-ICF car eux aussi doivent remplacer les réfrigérants obsolètes. "Nous sommes dans le même bateau", déclare Ellen Mosley-Thompson, paléoclimatologue à l'Ohio State University à Columbus. LaBombard affirme que l'équipe de Denver est prête et disposée à aider les autres."Nous avons proposé notre aide et aimerions partager nos expériences », dit-il.