Un nettoyeur haute pression pour le forage des glaciers

Après l'Arctique et l'Antarctique, les glaciers des hautes montagnes d’Asie sont la troisième plus grande réserve d’eau douce de la terre. L'eau issue de la fonte de ces glaciers alimente les principaux fleuves du continent et fournit de l’eau potable à des milliards de personnes. En raison de leur altitude, ces régions sont particulièrement touchées par le changement climatique. Et les conséquences sont désastreuses : elles sont exposées à un risque d’avalanches, d’inondations et à une importante pénurie d’eau sur le long terme. Pour étudier les glaciers, les géologues utilisent des nettoyeurs haute pression comme foreuses pour atteindre les couches profondes de la glace.

Le mont Everdrill
Glacier Everdrill en détail

Le projet EverDrill

Il est donc extrêmement important de comprendre ce qui se passe dans ces amas de glace et c’est la mission de géologues comme le Dr Duncan Quincey de l’université de Leeds et le Professeur Bryn Hubbard de l’université d’Aberystwyth au pays de Galles. À l’avenir, des modèles informatiques devraient pouvoir prévoir les mouvements et les modifications de ces géants de glace. Mais pour cela, les scientifiques ont besoin de données provenant de l’intérieur des glaciers qui sont très difficiles à obtenir.

Des capteurs placés à différentes profondeurs mesurent par exemple, la température ou la densité de la glace. Le Professeur Hubbard et ses collègues utilisent des nettoyeurs haute pression Kärcher depuis 1992, pour forer la glace : des modèles à eau chaude et à essence robustes fonctionnent avec de l'eau issue de la fonte de la glace. Une buse à jet crayon à l’extrémité du flexible haute pression sert de tête de forage et est descendue dans la glace à l’aide d'un palan.

C'est au printemps 2017 que cette méthode a été utilisée pour la première fois dans l’Himalaya : sous la direction du Dr Duncan Quincey et sous le nom de projet « EverDrill », l'objectif était d'étudier le glacier du Khumbu sur le mont Everest. L’altitude était la principale difficulté à laquelle ont été confrontés les membres de l’équipe et le matériel: en effet, à 5000 m au-dessus du niveau de la mer, la pression de l’air et la quantité d’oxygène sont deux fois plus faibles.

Interview du Professeur Bryn Hubbard

Le Professeur Bryn Hubbard, géologue, fore des trous dans les glaciers depuis 25 ans pour étudier les propriétés de la glace. Il utilise un nettoyeur haute pression à eau chaude Kärcher. Avec son équipe, il a déjà foré jusqu’à 650 m de profondeur dans la glace.

Professeur Hubbard, dans le cadre du projet EverDrill, vous avez foré à une altitude de 5000 m. Est-ce que les objectifs de l’expédition ont été atteints ?

Oui, nous avons pratiquement atteint les objectifs fixés pour ce projet et nous avons probablement même dépassé nos propres attentes pour cette première saison sur le terrain. Nous avons réussi à forer à plusieurs dizaines de mètres de profondeur sur trois sites le long du glacier Khumbu. Ces trois sites ont été équipés de capteurs et nous continuons de collecter des données, y compris des informations sur la température à l'intérieur du glacier, les mouvements internes et la pression de l’eau. Dans le même temps, nous analysons les mouvements de surface du glacier et son hydrologie.

Compte tenu des nombreuses difficultés, notamment de l’altitude, comment avez-vous réussi à transporter tout l'équipement sur le glacier ?

Grâce au travail stupéfiant des porteurs locaux et des pilotes d’hélicoptère expérimentés, nous avons réussi à transporter notre équipement sur le glacier et à le déplacer d’un site à l’autre. Ce qui en soi est déjà un exploit, si l’on considère que le terrain est extrêmement accidenté et que la charge maximale des hélicoptères à cette altitude est de moins de 200 kg.

Rob à côté de son camion
Camion qui traverse le désert

Le forage sur le glacier du Khumbu

Pouvez-vous nous expliquer comment fonctionne le processus de forage ?

Le processus de forage est extrêmement simple : nous pompons de l’eau, des eaux de surface vers un bassin de rétention. De là, l’eau est acheminée vers le nettoyeur haute pression à eau chaude où elle est réchauffée et mise sous pression. Cette eau est ensuite conduite vers un tube d’acier ou de laiton que nous appelons « tige de forage » via un flexible haute pression thermoplastique d’environ 2 mètres de long. Nous fixons en bout de tige de forage, un porte-buse avec une buse à jet crayon qui projette de l’eau à haute pression à travers un orifice d'1 mm. de diamètre. Ce jet d’eau chaude à haute pression fait fondre la glace pendant que la tige s’enfonce doucement dans le glacier à travers le trou de forage. En théorie, la tige ne touche jamais la glace : elle est en effet suspendue comme un pendule ce qui permet un forage vertical. Dans la pratique, c’est différent, notamment lorsque des gravats tombent dans le trou. Le forage à l’eau chaude permet de progresser à une vitesse de plus de 2 mètres par minute, mais en raison des débris de surface et de la combustion limitée à cette altitude, la progression a été très lente sur le glacier du Khumbu - pas plus de 0,5 mètre par minute. À titre de comparaison, nous pouvons forer à une vitesse d’environ 2 mètres par minute au niveau de la mer. Une progression de 0,5 mètre par minute reste cependant acceptable et nous n'étions pas pressés.

Durant tout le projet, vous avez effectué beaucoup de travaux très physiques. De plus, vous avez été exposé, durant plusieurs semaines, à une haute altitude et au froid. Avez-vous fait des choses particulières pour rendre votre quotidien un peu plus agréable ?

Les assistants et les porteurs ont été de très bonne compagnie, très prévenants et efficaces. Le paysage est impressionnant et on ne s’en lasse pas. Il y a internet dans les lodges et jusqu’au camp de base de l’Everest, ce qui nous a permis de rester en contact avec le monde extérieur. Je dois cependant dire que les blagues de Duncan n’ont pas été d’une grande aide.

Qu’est-ce qui vous a le plus plu lors de votre dernière expédition sur le glacier du Khumbu ?

J'ai déjà procédé à des forages dans de nombreux glaciers environnants, eux-mêmes impressionnants. Aussi je dois dire que c’est sans doute l'aventure dans son ensemble qui m’a plu : voler jusqu’à Katmandou et y passer quelques jours, voler jusqu’à l'aéroport de Luckla (avec sa piste de décollage et d'atterrissage qui descend directement du versant de la montagne), marcher jusqu’au camp de base de l’Everest, y travailler et enfin tout revivre une nouvelle fois sur le chemin du retour. Comme le travail sur le terrain a été un succès, ce fut une expérience extrêmement enrichissante et gratifiante.


Quelle sera la suite du projet EverDrill ? Pouvez-vous nous dire quels sont vos projets ?

La deuxième saison du projet EverDrill débutera en avril 2018. Nous affinerons alors nos forages et nos expérimentations sur la base des résultats de la première saison. Nous espérons également pouvoir prochainement collaborer avec des ingénieurs de Kärcher pour concevoir et tester un système de forage à eau chaude qui pourrait également être utilisé en altitude. Nous pourrions ainsi reconstituer les variations spatiales des accumulations de neige dans l’ensemble de la région de l’Himalaya. Ailleurs et plus tard dans l’année, je prévois d'utiliser cinq nettoyeurs haute pression Kärcher HDS 1000 DE en parallèle pour disposer de suffisamment d’eau et forer jusqu’à 1,3 km de profondeur pour ainsi atteindre le lit de glace du glacier Store au centre-ouest du Groenland.

Vous trouverez de plus amples informations sur le projet EverDrill sur le site internet de l’équipe en charge du projet : http://www.everdrill.org/

HDS 801 B - partenaire du forage sur le glacier du Khumbu

Le nettoyeur haute pression à eau chaude HDS 801 B a été choisi pour ce projet de forage. Il est, en effet, suffisamment léger et compact pour être transporté en hélicoptère vers les sites de forage.

Autonomie maximale

· Moteur à quatre temps à essence ou diesel efficace avec lanceur à rappel automatique.

· Moteur puissant et utilisable sans alimentation électrique.

. Convient aux applications les plus difficiles

· Le cadre tubulaire en acier robuste protège tous les composants.

Plus d'information

 

HDS Kärcher