Les Russes partent à la conquête d’un nouvel espace, celui du lac Vostok, le plus grand des 68 lacs sous-glaciaires de l’Antarctique. Le lac est étudié depuis 1990 par l’institut de recherche de l’Arctique et de l’Antarctique de Saint-Pétersbourg en Russie. Enfoui sous quatre kilomètres de glace depuis 30 millions d’années, le lac est d’une superficie égale à celle de la Corse ou du lac Ontario. Il s’agit d’une structure fossile tout à fait remarquable, un écosystème unique, car le lac est isolé de l’air naturel de la planète depuis des millions d'années. L’analyse de ses eaux peut dévoiler bien des mystères. Les scientifiques sont extrêmement impatients de découvrir l’environnement du lac, tout comme lors de l’exploration de Jupiter et de la lune.

Les forages du lac Vostok au début des années 1970

L’historique des forages de la station antarctique Vostok a débuté dans les années 1970. À cette époque, on ignorait même l'existence de ce lac. Les forages réalisés avaient pour but de procéder à des études paléo-climatiques. En 1998, le forage profond du puits de glace au-dessus du lac avait été arrêté. La communauté scientifique polaire internationale avait recommandé de ne pas pénétrer dans la couche d'eau du lac tant que des technologies spéciales n’étaient pas au point. Il s’agissait d'exclure toute pollution des eaux lors des forages. Ainsi, lors de la dernière campagne dans l'Antarctique, une cinquantaine de mètres de carottes de glace a été prélevée, a déclaré Vladimir Lipenkov, responsable des travaux de forage de l'Institut de l'Arctique et de l'Antarctique. Au retour de sa mission dans l'Antarctique, les travaux n’avaient toujours pas atteint le lac.

Les forages viennent de reprendre il y a peu de temps et ceci grâce à un nouveau système qui doit permettre de prélever des échantillons sans contaminer le lac. Les scientifiques espèrent atteindre leur but rapidement car la saison de l’été austral s’achèvera au début février et les scientifiques devront quitter la station. C’est ainsi que, à la mi-janvier, il ne restait que soixante mètres pour atteindre le lac subglaciaire Vostok, rapportent les sites rian.ru. Mais, la mauvaise saison arrivant à grands pas, les équipes de forage ne peuvent rester plus longtemps sur les lieux. Ils travaillent donc vite et se relaient 24 heures sur 24.

La connaissance des eaux du lac

Quelles sont les formes de vie unique qui évoluent dans les profondeurs des eaux? Pour l’instant on l’ignore. Mais, les chercheurs russes de l’Institut de recherche de l'Arctique (AARI) de Saint-Pétersbourg espéraient atteindre l'eau du lac à la fin du mois de janvier. Ainsi, Valery Lukin dit qu’une méthode astucieuse a été mise au point pour l'échantillonnage du lac sans la contaminer, ce qui était nécessaire. «Une fois que le lac sera atteint, la pression de l'eau va être poussée vers le haut, tel un fluide, puis il congèlera de nouveau.» Puis, à la saison suivante, l'équipe reviendra prélever cette eau gelée et analysera son contenu.

Trois communications ont été publiées dans l'hebdomadaire Science, apportant un nouvel éclairage sur la biologie et les origines de la glace profonde qui recouvre le lac Vostok. Elles avancent les premières indications surprenantes, de l'existence d'écosystèmes microbiens dans les eaux du lac. «C’est dans les profondeurs du lac que se trouvent les choses les plus intéressantes», estime John Priscu, professeur environnemental, à l’université de Montana. Selon les communiqués de la revue Science, le lac Vostok est une vaste étendue d'eau douce, comparable à celle du lac Ontario et vingt-cinq fois plus grande que celle du lac Léman, atteignant par endroits plus de 500 mètres de profondeur. Cette eau est située dans la partie la plus froide et la plus reculée de l'Antarctique. On pense que l'eau serait maintenue liquide grâce au réchauffement géothermique, à la pression et à l'isolation par la couverture de la glace. Les microbiologistes spéculent sur les formes de vie microscopiques qui peuvent exister dans les eaux du lac. On a observé que dans de nombreuses régions de l'Antarctique, les micro-organismes règnent en maîtres. Ils possèdent une remarquable capacité à survivre et même à se développer dans des conditions polaires extrêmes. Alors, pourquoi pas dans le lac Vostok?

Les chercheurs pétersbourgeois considèrent que ces bactéries thermophiles, découvertes dans la glace du lac d'après leur marqueur ADN, vivent non seulement dans l'eau du lac à une température de 2 ou 3°C, mais dans ses sédiments. Au cours de leur «descente» vers le lac, les scientifiques espèrent aussi mettre en évidence le scénario de l'origine du plan d'eau sous-glaciaire: s'est-il formé à la suite de la fonte de la base d'un glacier ou avant même le début de la glaciation de l'Antarctique?

L’étude des carottes de glace de Vostok et le CNRS

Aujourd'hui la station est devenue un lieu de coopération internationale utilisé à la fois par les chercheurs russes, américains et français. Ce fut un lent travail de forage glaciaire qui visait à prélever des carottes de glace de plusieurs kilomètres de long. La carotte extraite le 9 janvier 1998 allait jusqu’à 3.540 mètres sous la station. Elle a représenté neuf ans d’efforts. Les principales analyses effectuées sur ces carottes de Vostok portent sur leur structure cristalline, leur température, la composition isotopique des cristaux de glace, l’analyse des gaz contenus dans les bulles d’air, l’identification des poussières et des inclusions diverses. Elles sont réalisées en partie sur place et en laboratoire par différentes équipes, dont la France. Elles livrent des données inestimables sur la dynamique de la formation et de l’évolution des glaciers antarctiques, mais elles permettent aussi de suivre les variations des températures moyennes annuelles et l’évolution de la composition de l’atmosphère, autant d’éléments indispensables pour reconstituer l’évolution de l’environnement et du climat antarctique.

A Vostok, le forage avait été arrêté en janvier 2006 à 3.650 mètres, soit 100 mètres au-dessus de la surface du lac. Les nouveaux échantillons sont les témoins inattendus du milieu sous-glaciaire.

Pourquoi des lacs au cœur de l’Antarctique?

La plupart des lacs (88%) sont enfouis sous trois à quatre kilomètres de glacier. Un seul, situé en Terre de Mac Robertson, est à moins de deux kilomètres de profondeur. Ils mesurent généralement moins de dix kilomètres de longueur (pour 79% d’entre eux). Mis à part le gigantesque lac Vostok, les plus grands lacs semblent concentrés dans la station Concordia Dôme C, avec trois lacs de plus de 50 kilomètres de longueur, dont un sous le site de Concordia. Comment expliquer la présence d’autant de lacs à l’endroit le plus froid de la Terre?

Contrairement à ce que l’on pourrait imaginer, très peu de lacs sont associés aux volcans antarctiques. Mais la présence d’eau liquide sous les glaciers du continent austral a bien un lien avec la géothermie. Comme en tout point du globe, le flux de chaleur en provenance du noyau et du manteau diffuse à travers la croûte continentale. Mais cette croûte étant couverte de glaciers, elle a la propriété d’isolant thermique de la glace et piège le flux géothermique à l’interface entre le socle rocheux et la base du glacier. À l’intérieur du continent, la température moyenne ne dépasse jamais les -50°C. Cela engendre un flux de froid qui se transmet à travers la glace à mesure que celle-ci s’enfonce sous son propre poids.