Sur l'âge de la glace et des bulles d'air dans les calottes polaires Composition du jury

Dater la glace et les bulles d'air des calottes polaires est essentiel pour exploiter pleinement cette formidable archive paleoclimatique, qui nous permet de mieux cerner les mecanismes climatiques en general et le role des gaz a effet de serre en particulier. D'autre part, les observations d'âge, issues des carottages ou des instruments radars, permettent de contraindre le champ de vitesse de ces calottes et ainsi d'ameliorer nos modeles numeriques d'evolution des calottes polaires. Dans ce travail, nous nous sommes interesses a differents aspects de l'âge. Sur le plan analytique, nous avons determine dans le cas 2.5D pseudo-stationnaire le lien entre champ de vitesse et champ d'âge, en explicitant notamment la pente des couches isochrones et la fonction d'amincissement vertical. Ceci a ete fait en introduisant un systeme de coordonnees (π,θ) qui est par ailleurs tres adapte pour la resolution numerique de l'equation de l'âge. Les resultats analytiques ont ete verifies par des simulations numeriques. Nous avons ensuite detaille une methodologie pour optimiser la chronologie des forages profonds, basee sur une conjonction statistique de modeles d'ecoulement et d'observations de l'âge. Cette methodologie a ete utilisee pour construire les chronologies officielles de bon nombre de forages. Nous nous sommes egalement interesses a la relation de phase entre variations d'insolation et variations climatiques lors des grandes deglaciations du dernier million d'annees. Un modele conceptuel a ete developpe et predit un dephasage variable lie a l'ampleur de la glaciation precedente. La prediction de ce modele a ete verifiee par une datation precise de la carotte de Dome Fuji exploitant le rapport O₂/N₂ des bulles d'air. Enfin le decalage en profondeur entre glace et bulles d'air d'un meme âge, le Δprofondeur, a ete etudie. Nous avons mis en evidence une sur-estimation du Δprofondeur estime jusqu'alors pour le forage EPICA Dome C lors de la derniere periode glaciaire grâce a un modele de densification de la neige en glace. Exploitant l'enregistrement en δ¹⁵N des bulles d'air qui est affecte par un enregistrement gravitationnel dans le neve, nous avons pu re-estimer la profondeur de piegeage des gaz. Nous en avons deduit que les variations de CO₂ atmospherique et les variations de la temperature Antarctique lors de la derniere periode glaciaire etaient approximativement synchrones, remettant en cause des resultats precedents.