Rencontre avec la glaciologue Maurine Montagnat, du LGGE, qui travaille sur le matériau glace, pour comprendre, entre autres, comment se comportent les calottes polaires et les cascades gelées.

Tous sourires, Maurine Montagnat nous guide dans les couloirs du Laboratoire de glaciologie et de géophysique de l’environnement (LGGE). L’exercice de l’interview ne semble pas la mettre mal à l’aise. Il faut dire qu’elle a déjà eu l’occasion de croiser des journalistes de Montagnes Magazine, du mensuel Les Alpes ou encore du Journal du CNRS (lire leur article)… Tous s’intéressaient à une étude récente et plutôt spectaculaire de la chercheuse.

En quoi consistait votre étude des cascades de glace ?

En 2006, la Fondation Petzl a contacté le LGGE pour nous proposer de financer une campagne de recherche autour des cascades de glace. Le thème, plutôt inédit, nous a tout de suite intéressés. L’idée principale était de comprendre pourquoi certaines cascades, nommées « free standing » [ndlr : ancrées à la roche uniquement au sommet et à la base], s’effondrent parfois brutalement. Chaque hiver entre 2006 et 2009, mon collègue Jérôme Weiss et moi-même, accompagnés de deux guides chevronnés - Didier Lavigne et François Damilano – avons étudié les cascades Nuit-Blanche et Shiva-Lingam près du glacier d’Argentière dans le massif du Mont Blanc et la cascade de Revenaud en Italie. Jérôme s’occupait de l’aspect mécanique et moi de l’étude de la microstructure de la glace (1).

Les nombreuses données relevées (types de glace, formation, évolution, résistance, comportement…) ont permis de comprendre que ces cascades se brisent notamment lorsqu’elles sont soumises à des variations de température rapide. Comme elles sont fixées à la roche par leurs deux extrémités, elles n’ont pas la capacité de beaucoup se dilater ou se contracter comme leurs homologues « libres ». Du coup, s’il fait soudainement très froid, la cascade est sujette à de fortes contraintes internes qui favorisent la propagation de fissures. Des informations utiles pour les pratiquants d’escalade sur glace !

Quel est votre parcours ?

J’ai su que je souhaitais faire de la recherche dès ma classe préparatoire. J’ai alors suivi un cursus de physique en école d’ingénieur à Grenoble [ndlr : INP-G]. Le hasard des rencontres m’a amenée à la glaciologie. Mais j’y suis entrée par le volet physique des matériaux et non par les sciences de l’environnement comme beaucoup de jeunes chercheurs actuellement. J’avais par ailleurs un certain attrait pour la montagne. Mes recherches m’ont permis d’aller sur le terrain, au Groenland, dans les Alpes et au Pérou. Je pratiquais déjà l’escalade en amateur mais ce que nous avons fait par exemple sur les cascades de glace était assez impressionnant. Il faut être un minimum habitué à la verticale !

Que vous apporte votre formation en physique dans vos recherches ?

J’étudie la glace en tant que matériau. Mon équipe travaille avec une communauté passionnante de métallurgistes, d’ingénieurs en génie mécanique, de géophysiciens, etc. pour tenter de comprendre des questions très fondamentales autour de la glace. Il s’agit d’un matériau cristallin présentant un comportement extrême, qui peut faire office de modèle pour des matériaux plus simples, afin de comprendre leur mécanique de déformation. Nos études permettent par exemple de faire le lien entre les mécanismes fondamentaux à l’échelle du micron et ceux qui ont lieu à l’échelle d’un gros bloc de glace.

Une des applications de ces recherches est l’étude de l’écoulement de la glace des calottes polaires du Groenland et de l'Antarctique au cours du temps. Si on comprend comment la neige se transforme en glace et comment celle-ci s’écoule, alors on est capable de la dater plus finement et d’en tirer des indices sur le climat. Pour ce faire, nous prélevons des carottes de glace lors de forages profonds en Antarctique [ndlr : lire notre article « Antarctique : à la recherche de glace fossile »], que nous étudions ensuite en laboratoire. Je récupère des données (taille et forme des grains de glace, structure cristalline…) qui me renseignent sur les propriétés physiques de la glace et leur évolution tout au long de la carotte et donc au cours du temps.

>> Note :

1. Les chercheurs ont prélevé des stalactites, procédé à des carottages, frappé la glace avec un « impacteur » (sensé mimer l’action d’un piolet) pour tester sa résistance, inséré des capteurs de contraintes mécaniques et installé des appareils photos qui prenaient automatiquement des photos toutes les 4 heures pour voir comment la cascade évolue

>> Illustrations : LGGE