Soutenance

Changements abrupts et variabilité rapide dans différents contextes climatiques


L'étude des sédiments marins et continentaux et des carottes de glace a révélé l'existence d'une variabilité millénaire dans le système climatique du Quaternaire. Cette variabilité semble beaucoup plus importante lors des périodes glaciaires que lors des périodes interglaciaires, mais à l'heure actuelle il n'existe toujours pas un consensus total sur les mécanismes responsables de son déclenchement.


En particulier, les épisodes de dépôts de matériel détritique qui ont marqué les enregistrements sédimentaires de l'océan Nord-Atlantique glaciaire (connus comme les événements de Heinrich) sont particulièrement durs à comprendre. Ces événements sont attribués à un relargage massif d'icebergs originaires des calottes polaires de l'hémisphère Nord, mais le mécanisme permettant le développement de ces immenses flottes d'icebergs fait encore l'objet d'une controverse passionnante.


Nous utilisons ici un modèle numérique conceptuel pour simuler les effets des changements de la circulation océanique sur la géométrie des plates-formes de glace flottantes. Nous analysons l'impacte de ces changements sur la dynamique des fleuves de glace et de la calotte posée. Nos résultats démontrent que des oscillations de la température océanique ont un fort impact sur la fusion basale des plates-formes et génèrent des débâcles périodiques d'icebergs vers la mer.


Ce travail est ensuite focalisé sur l'événement de Heinrich 1. Grâce à des simulations effectuées avec un modèle tri-dimensionnelle des calottes polaires et un modèle climatique couplé océan-atmosphère, nous proposons un nouveau mécanisme déclencheur basé sur les effets d'un réchauffement océanique de subsurface sur la dynamique des fleuves de glace.


Finalement, dans le contexte du climat actuel qui risque de se modifier considérablement du fait de la pression anthropique, une autre question surgit : est-il possible que la transition vers un climat plus chaud dans le futur provoque l'apparition d'une nouvelle variabilité rapide ? La dernière partie de cette thèse est dediée à cette thematique.