Un labo digne des gaz nobles

5 Mars 2007 à 0H00

Ceux qui se rappellent leurs cours de chimie du secondaire se souviennent peut-être que la dernière colonne du tableau périodique est réservée aux gaz nobles, qu'on appelle aussi gaz rares : hélium, néon, argon, krypton, xénon et radon. Inertes, ceux-ci ne réagissent pas avec la matière qui les entoure. Pour la plupart des élèves du secondaire, le contact avec les gaz nobles se limite à ces quelques notions de base. Mais pour Daniele Pinti, professeur au Département des sciences de la Terre et de l'atmosphère et chercheur au GEOTOP, cette introduction a ouvert la porte à une carrière passionnante. Grâce aux gaz rares, ce chercheur d'origine italienne travaille aujourd'hui à retracer l'histoire du climat de la Terre.

«Ces gaz sont présents dans l'atmosphère en très petites concentrations, explique cet expert en paléoclimatologie, recruté par l'UQAM il y a deux ans. Au contact de l'océan ou d'autres plans d'eau, une petite fraction des molécules se dissout. Cette fraction est directement proportionnelle à la température ambiante.» Autrement dit, à chaque concentration de gaz noble dans l'eau correspond une température précise de l'atmosphère.

Quand l'eau des océans, lacs ou rivières est captée par les eaux souterraines, les molécules de gaz rares se retrouvent isolées sous la surface du sol et peuvent y rester prisonnières pendant des milliers années. Puisqu'elles sont inertes, les molécules demeurent intactes. «Leur concentration reste inchangée», précise Daniele Pinti.

À l'aide de puits installés dans la vallée du Saint-Laurent, le professeur et ses étudiants prélèvent des échantillons d'eau au sein des nappes d'eau souterraine qui dorment sous nos pieds. Les techniques de datation utilisées par les chercheurs du GEOTOP permettent de déterminer à quelle époque l'eau a été emprisonnée. «J'analyse la concentration de gaz rares dans l'eau, ce qui me permet de déduire la température de l'atmosphère au moment où l'eau a été captée par la nappe souterraine.»

Ce genre de travaux aide le chercheur à comprendre comment le climat a évolué sur notre continent au cours de 10 000, 15 000 voire 25 000 dernières années et de visualiser, par exemple, comment les glaciers ont progressé sur nos terres.

L'équipe de Daniele Pinti ne se contente pas d'analyser les gaz rares présents dans les eaux souterraines. Elle regarde aussi dans les sédiments tapis au fond des lacs et des océans. L'été prochain, Fabien Pitre, étudiant à la maîtrise, participera à une mission dans une baie de la Terre de Baffin, en compagnie de Claude Hillaire-Marcel, chercheur renommé du GEOTOP. Il aidera à récolter des carottes de sédiments et rapportera des échantillons au laboratoire de Daniel Pinti pour aider à reconstituer le climat passé de cette région du globe.

Repérer des sources d'hydrocarbures

D'autres projets encore visent à analyser les gaz nobles qui se trouvent dans des nappes de pétrole ou de gaz naturel. «Ceci nous permet de comprendre d'où viennent les hydrocarbures, pour éventuellement aider à en trouver d'autres. En effet, certains gaz rares et leurs isotopes sont associés aux profondeurs de la Terre, d'autres se retrouvent plutôt en surface.» Le géochimiste collabore avec la compagnie Junex, spécialisée dans la prospection gazière et pétrolière au Québec.

Daniele Pinti a obtenu une subvention de 750 000 $ de la Fondation canadienne pour l'innovation (FCI) pour équiper un tout nouveau laboratoire d'analyse des gaz rares : le premier du genre au Canada. Il existe quelques laboratoires en France, peutêtre parce que Claude Allègre, qui a longtemps conseillé Lionel Jospin en matière d'enseignement supérieur et de recherche, était géochimiste. Il y aussi quelques centres spécialisés aux États-Unis et au Japon. Le professeur Pinti a d'ailleurs passé quatre années au Japon avant de venir à Montréal. Il a aussi travaillé en Afrique du Sud et en Europe.

«Le GEOTOP est l'un des centres les plus réputés dans le monde en isotopie. Il leur manquait un laboratoire d'analyse des gaz rares et m'ont offert de prendre ce projet en main. C'était une offre que je ne pouvais pas refuser.»

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