L'évolution de la calotte antarctique aura un impact majeur sur le climat global. Pour prédire son comportement futur, il faut d'abord étudier la variabilité climatique passée du continent blanc, et donc la dynamique de son atmosphère et de son cycle hydrologique. Or, en l'absence d'enregistrement météorologique, l'analyse de la glace est la seule source d'informations disponible. Les climatologues cherchent donc comment interpréter finement les signatures isotopiques de la glace par rapport au climat régional.
En 2016-17, des chercheurs du LSCE sont allés sur le terrain prélever de nombreux échantillons de neige de surface et de précipitations – des grains de glace aux géométries variées. « Nous étudions la composition chimique, la composition isotopique, les propriétés physiques de la neige qui se modifient sous l'influence de la température et de l'insolation, détaille Amaëlle Landais, du LSCE. Il est primordial de faire ces relevés en été quand le soleil brille 24h/24 pour observer les modifications les plus fortes des grains de glace et de leur composition. »
En 2018-19, les scientifiques sont revenus installer des instruments de spectroscopie optique dans des abris enterrés sous la neige. Pendant encore au moins deux ans, ces équipements mesureront en continu la composition isotopique de la vapeur d'eau présente en quantité infime dans l'air, juste au-dessus de la neige, à l'extérieur de l'abri.
Les scientifiques exploitent les données issues de deux sites, l'un côtier et l'autre continental. Le premier est la base française de Dumont d'Urville et le second, distant de 1.100 km, est la station de recherche franco-italienne Concordia, au Dôme C, où règne une température moyenne de -54°C, à 3.200 mètres d'altitude. Les chercheurs ont ainsi pu analyser les échanges entre l'atmosphère et la neige de surface sur le site de Concordia, ainsi que l'influence des vents catabatiques très froids descendant du centre continental sur la composition isotopique de la vapeur d'eau à Dumont d'Urville.
Enfin, ils ont surtout prélevé les carottes de glace sur les deux sites qui devraient leur permettre de reconstituer avec précision le climat antarctique au cours des derniers siècles.