Littérature scientifique sur le sujet « Forages glaciaires »

The Bathurst Mining Camp of northern New Brunswick is approximately 3800 km2 in area, encompassed by a circle of radius 35 km. It is known worldwide for its volcanogenic massive sulphide deposits, especially for the Brunswick No. 12 Mine, which was in production from 1964 to 2013. The camp was born in October of 1952, with the discovery of the Brunswick No. 6 deposit, and this sparked a staking rush with more hectares claimed in the province than at any time since. In 1952, little was known about the geology of the Bathurst Mining Camp or the depositional settings of its mineral deposits, because access was poor and the area was largely forest covered. We have learned a lot since that time. The camp was glaciated during the last ice age and various ice-flow directions are reflected on the physiographic map of the area. Despite abundant glacial deposits, we now know that the camp comprises several groups of Ordovician predominantly volcanic rocks, belonging to the Dunnage Zone, which overlie older sedimentary rocks belonging to the Gander Zone. The volcanic rocks formed during rifting of a submarine volcanic arc on the continental margin of Ganderia, ultimately leading to the formation of a Sea of Japan-style basin that is referred to as the Tetagouche-Exploits back-arc basin. The massive sulphide deposits are mostly associated with early-stage, felsic volcanic rocks and formed during the Middle Ordovician upon or near the sea floor by precipitation from metalliferous fluids escaping from submarine hot springs. The history of mineral exploration in the Bathurst Mining Camp can be divided into six periods: a) pre-1952, b) 1952-1958, c) 1959-1973, d) 1974-1988, and e) 1989-2000, over which time 45 massive sulphide deposits were discovered. Prior to 1952, only one deposit was known, but the efforts of three men, Patrick (Paddy) W. Meahan, Dr. William J. Wright, and Dr. Graham S. MacKenzie, focused attention on the mineral potential of northern New Brunswick, which led to the discovery of the Brunswick No. 6 deposit in October 1952. In the 1950s, 29 deposits were discovered, largely resulting from the application of airborne surveys, followed by ground geophysical methods. From 1959 to 1973, six deposits were discovered, mostly satellite bodies to known deposits. From 1974 to 1988, five deposits were found, largely because of the application of new low-cost analytical and geophysical techniques. From 1989 to 2000, four more deposits were discovered; three were deep drilling targets but one was at surface. RÉSUMÉLe camp minier de Bathurst, dans le nord du Nouveau-Brunswick, s’étend sur environ 3 800 km2 à l’intérieur d’un cercle de 35 km de rayon. Il est connu dans le monde entier pour ses gisements de sulfures massifs volcanogènes, en particulier pour la mine Brunswick n° 12, exploitée de 1964 à 2013. Le camp est né en octobre 1952 avec la découverte du gisement Brunswick n° 6 et a suscité une ruée au jalonnement sans précédent avec le plus d’hectares revendiqués dans la province qu’à présent. En 1952, on savait peu de choses sur la géologie du camp minier de Bathurst ou sur les conditions de déposition de ses gisements minéraux, car l’accès était très limité et la zone était en grande partie recouverte de forêt. Nous avons beaucoup appris depuis cette période. Le camp était recouvert de glace au cours de la dernière période glaciaire et diverses directions d’écoulements glaciaires sont révélées sur la carte physiographique de la région. Malgré des dépôts glaciaires abondants, nous savons maintenant que le camp comprend plusieurs groupes de roches ordoviciennes à prédominance volcanique, appartenant à la zone Dunnage, qui recouvrent de plus vieilles roches sédimentaires de la zone Gander. Les roches volcaniques se sont formées lors du rifting d’un arc volcanique sous-marin sur la marge continentale de Ganderia, ce qui a finalement abouti à la formation d’un bassin de type mer du Japon, appelé bassin d’arrière-arc de Tetagouche-Exploits. Les gisements de sulfures massifs sont principalement associés aux roches volcaniques felsiques de stade précoce et se sont formés au cours de l’Ordovicien moyen sur ou proche du plancher océanique par la précipitation de fluides métallifères s’échappant de sources chaudes sous-marines. L’histoire de l’exploration minière dans le camp minier de Bathurst peut être divisée en six périodes: a) antérieure à 1952, b) 1952-1958, c) 1959-1973, d) 1974-1988 et e) 1989-2000, au cours desquelles 45 dépôts de sulfures massifs ont été découverts. Avant 1952, un seul dépôt était connu, mais les efforts de trois hommes, Patrick (Paddy) W. Meahan, William J. Wright et Graham S. MacKenzie, ont attiré l’attention sur le potentiel minier du nord du Nouveau-Brunswick, ce qui a conduit à la découverte du gisement Brunswick n° 6 au mois d’octobre 1952. Dans les années 50, 29 gisements ont été découverts, résultant en grande partie de l’utilisation de levés aéroportés, suivis de campagnes géophysiques terrestres. De 1959 à 1973, six gisements ont été découverts. Ce sont essentiellement des formations satellites de gisements connus. De 1974 à 1988, cinq gisements ont été découverts, principalement grâce à l’utilisation de nouvelles techniques analytiques et géophysiques peu coûteuses. De 1989 à 2000, quatre autres gisements ont été découverts. Trois étaient des cibles de forage profondes, mais l’un était à la surface.

Les données paléoclimatiques fournissent des estimations empiriques des changements climatiques pré-anthropiques à des échelles de temps variées. Elles ont documenté des réchauffements globaux de la Terre (+5 à 10°C) se déroulant sur des milliers d'années tous les ~100 000 ans au cours du dernier million d'années, les déglaciations. Ces transitions sont particulièrement intéressantes pour les projections climatiques, car elles permettent d'estimer le taux de fonte des calottes glaciaires. Les données paléoclimatiques témoignent aussi d'événements plus rapides (quelques décennies), les "points de bascule", qui indiquent que le système climatique peut être déstabilisé significativement.Les forages polaires sont uniques car ils fournissent une mesure directe de la composition atmosphérique passée et permettent la reconstruction du climat local. Mon doctorat s'est concentré sur le forage EPICA Dome C (EDC) en Antarctique de l'Est, qui fournit le plus long enregistrement continu à ce jour. Il documente les changements climatiques qui se sont produits à l'échelle de quelques décennies à plusieurs milliers d'années au cours des derniers 800 000 ans. Alors que les isotopes de l'eau mesurés dans les archives glaciaires sont classiquement utilisés pour déduire les variations passées de la température et de précipitation locales, nous montrons que le δ¹⁵N de N2 mesuré dans les bulles d'air piégées dans la glace peut être utilisé de façon complémentaire. En effet, le δ¹⁵N de N2 reflète la profondeur de piégeage des bulles dans la glace, elle-même déterminée par la température et le taux d'accumulation de neige à la surface. Un nouvel enregistrement de δ¹⁵N de N2 est présenté. Il permet d'identifier précisément le phasage entre le CO₂ atmosphérique et le climat de l'Antarctique au cours des huit dernières déglaciations. Deuxièmement, j'ai développé une chronologie cohérente pour quatre forages situés en Antarctique et un forage au Groënland, couvrant les 800 000 dernières années. Cette chronologie a été construite à l'aide du modèle probabiliste Paleochrono-1.1 et est contrainte par de nouvelles mesures faites sur le forage EDC et par des données issues de modélisation glaciologique. L'incertitude de l'échelle d'âge d'EDC est réduite de 1700 à 900 ans en moyenne. La chronologie révisée est en meilleur accord avec des chronologies absolues obtenues de manière indépendante pour d'autres paléo-archives.Enfin, une méthodologie est proposée pour construire des chronologies cohérentes, relatives et absolues pour les archives marines et glaciaires au cours des sept dernières déglaciations. Elle permet d'identifier de manière plus précise l'ordre dans lequel se produisent les changements relatifs de l'insolation, de concentration atmosphérique en gaz à effet de serre, du niveau de la mer et des températures régionales lors des déglaciations. Dans une étude préliminaire, nous avons identifié une avance de quelques milliers d'années du CO2 sur le niveau marin lors des déglaciations. Des perspectives de recherche sont proposées pour atteindre une meilleure compréhension des relations de cause à effet entre le forçage externe et la réponse interne du climat.Mon travail de thèse a combiné la modélisation glaciologique et statistique, l'analyse expérimentale de l'air piégé dans la carotte de glace EDC ainsi que l'analyse de données paléoclimatiques issues d'archives polaires, de carottes sédimentaires marines et de spéléothèmes. Mes recherches contribuent à l'amélioration (i) des reconstructions climatiques à partir des forages polaires et (ii) des chronologies des forages polaires et marins. Ces avancées sont essentielles pour mieux comprendre la réponse du climat à un forçage externe lors des changements climatiques de grande amplitude, ce qui est essentiel pour prévoir les changements climatiques à venir
It is possible to gain insights from past climate natural variability in order to constrain the response of the climate system to change in the external forcing and future projections. Paleoclimate data provide empirical estimates of pre-anthropic large-scale climate change across a range of timescales, including the long timescales (several thousand years) associated with the glacial-interglacial transitions of great amplitude that affected Earth's climate every ~100 thousand years over the past million years. This is of particular interest for climatic projections, as it may allow for the estimation of the rate of ice cap melting. Furthermore, paleoclimate data can be employed to investigate "tipping point" events, which show the potential for rapid (over a few decades) and significant instabilities in the climate system. Among the paleo archives, deep polar ice cores are distinctive in that they offer direct records of ancient global atmospheric composition in greenhouse gases and documented past local changes in snowfall and temperature. My PhD focused on the EPICA Dome C (EDC) drilling site in East Antarctica which provides the oldest continuous ice core record so far. It documents climate change that occurred over a wide range of timescales (from a few decades to several thousands of years) over the past 800,000 years. While water isotopes are classically used to infer past temperature and accumulation rate when measured in ice cores, we show that δ¹⁵N of N2 measured in air bubbles trapped in ice core can be a complementary tool. δ¹⁵N of N2 indeed reflects the depth of bubble enclosure in the ice sheet, itself driven by surface temperature and snow accumulation rate at surface. A new record of δ¹⁵N of N2 over the last 800 kyr is presented and provides an accurate identification of the lead-lag relationship between atmospheric CO₂ and Antarctic climate over deglaciations. Secondly, I developed a precise, coherent timescale for five deep polar ice cores, spanning the past 800,000 years, known as the Antarctic Ice Core Chronology (AICC) 2023. This timescale is built using the probabilistic dating model Paleochrono-1.1 and constrained by new EDC measurements and glaciological modeling outputs. This permitted to reduce the average uncertainty of the EDC age scale from 1,700 to 900 years. The revised chronology aligns better with independent and absolute chronologies of other paleo archives.Furthermore, we proposed a methodology for constructing coherent, relative, and absolute chronologies for marine and glacial archives over past glacial-interglacial cycles. Evaluating the sensitivity of the coherent chronology to dating methodologies produced robust error bars, aiding in the precise identification of climatic event sequences (e.g. relative timing of changes in insolation, atmospheric greenhouse gases, global sea level, and regional temperatures) during glacial-interglacial transitions. In a preliminary study, we identify a few-year lead of atmospheric CO2 with respect to sea level in six of the seven latest deglaciations. Further research is needed to study the implications of such chronologies to understand the causal relationships between external forcing and the climate's internal response.My approach combined glaciological and statistical modeling with an experimental analysis of air trapped in EDC ice core and a data analysis of various paleo records from polar ice cores, marine sedimentary cores and speleothems. My research contributes significantly to improving climate reconstructions from ice cores, reducing dating uncertainties, and developing coherent chronological frameworks. These advancements enhance our understanding of the climate's response to an external forcing and of the interactions between different Earth System components during glacial-interglacial transitions

L'étude des carottes de glace prélevées sur le continent antarctique permet d'accéder au climat de la Terre sur une large période de temps. L'extraction des carottes de glace est réalisée par un carottier. Celui-ci permet d'extraire des échantillons d'environ 10 cm de diamètre et de 1 mètre de long. Il plonge donc dans le trou de forage à chaque passe. Pour éviter l'obturation du trou, celui-ci est rempli d'un fluide organique de densité très voisine de celle de la glace. Les copeaux de glace sont donc réalisés en présence de ce fluide. Ils doivent être évacués pour éviter le blocage de la tête de carottier. Cette évacuation est réalisée avec un système de pompage sur un écoulement diphasique constitué de particules de glace et du fluide organique. Ce travail est le premier qui s'intéresse à la simulation numérique de ce type d'écoulement dans une géométrie simplifiée. L'approche expérimentale a été centrée sur la détermination de coefficients de viscosités apparents et sur l'exploitation d'un prototype représentant le carottier à l'échelle 1
The study of the carrots of ice taken from the continent Antarctica allows reaching the climate of the Earth over a wide period of time. The extraction of the carrots of ice is realized by a drill. That this allows extracting samples about 10 cms in diameter and 1 metre long. It thus dives into the borehole in every pass. To avoid the closing of the hole that this is filled with an organic fluid of very nearby density of that of the ice. Cuttings are thus realized in the presence of this fluid. They must be evacuatedto avoid the blockingof drill's head. This evacuation is realized with a system of pumping on a biphasic flow constituted by particles if ice and of the organic fluid. This work is the first one which is interested in the numerical simulation of htis type of flow in a simplified geometry. The experimental approach was centred on the determination of visible coefficients of viscosities and on the exploitation of a prototype representing the drill to the scale 1

Un modèle d'écoulement de la glace est développé en tenant compte du couplage vitesse-température. Ce modèle permet l'étude des réactions d'une calotte polaire aux variations du climat et est appliqués à la ligne de courant "Ridge B - Vostok - Glacier Byrd". (Antarctique de l'Est). Les processus à prendre en compte, les équations de base ainsi qu'une étude bibliographique sont présentés au chapitre (1). Au chapitre (II) dans le but d'interpréter les forages glaciaires, nous développons un outil dans lequel les vitesses d'écoulement sont déduites de la géométrie de la nappe de glace et de l'alimentation par précipitation. A partir du champ de vitesse ainsi calculé, le champ de température est obtenu en résolvant l'équation de la chaleur dépendant du temps avec des conditions aux limites qui tiennent compte de la fusion éventuelle à la base de la calotte de glace ainsi que de la température dans le socle rocheux. Cet outil est utilisé (chapitre III) pour calculer l'âge de la glace dans le carottage de Vostok. Il apparait que la principale incertitude sur la chronologie vient de la mauvaise connaissance de l'accumulation de glace en amont du forage. Le modèle de température permet également d'interpréter le profil de température mesuré à Vostok et d'en tirer des informations sur le flux géothermique et sur l'accumulation. Le modèle thermo-mécanique (chapitre IV) simule l'évolution de l'épaisseur de glace au cours du temps. Les vitesses d'écoulement sont intégrées numériquement et couplées aux température à chaque pas de temps. Un modèle d'ice-shelf est également développé et les déplacements de la ligne d'échouage sont calculés en fonction de la dynamique de la calotte glaciaire et de celle de l'ice-shelf. Des études de sensibilité sont effectuées pour les divers paramètres du modèle. Les variations d'altitude à Vostok pour le dernier cycle climatique sont obtenues et ne dépassent pas 100 m.

Le bilan de masse en surface (noté BMS ; l'accumulation de neige diminuée de l'ablation) de la calotte glaciaire antarctique est sensible aux paramètres climatiques et contribue directement aux variations du niveau moyen des mers. Il est donc important, dans le cadre de la prévision du changement climatique, de développer des outils capables de simuler les processus physiques régissant le bilan de masse en surface antarctique. L'approche développée dans cette thèse consiste à utiliser une cascade de modèles atmosphériques allant de la grande échelle vers l'échelle locale. Ainsi, un modèle climatique régional (Modèle atmosphérique régional, MAR), forcé par des réanalyses du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT), fournit à un modèle diagnostique de désagrégation physique des précipitations les champs météorologiques nécessaires calculés à l'échelle régionale (typiquement, de résolution 40 km). Dans un premier temps, il est montré que le bilan de masse en surface généré par le MAR est conforme aux observations dans la plupart des régions. Toutefois, le ruissellement est surestimé ; ce problème disparaît en introduisant une dépendance de l'albédo avec la distance zénithale de l'astre solaire. Dans un second temps, il est montré que malgré la relative simplicité des paramétrisations physiques du désagrégateur, la connaissance du relief de fine échelle (de résolution 5 km) permet d'améliorer la variabilité spatiale de la précipitation, et, par conséquent, du BMS, sur les régions côtières de l'Antarctique. La validation est menée à l'aide, notamment, de mesures de hauteurs de neige délivrées par des stations météorologiques automatiques. Sur le site côtier de Law Dome, le gradient d'accumulation nette est davantage dû au forage orographique subi par la précipitation qu'au processus de chasse-neige. Le modèle de désagrégation sous-estime fortement la précipitation sur le plateau Antarctique, où les nuages stratosphériques polaires associés au refroidissement radiatif pourraient jouer un rôle dans la génération de la précipitation pendant la nuit polaire
The Antarctic ice sheet surface mass balance (SMB, snow accumulation minus ablation) is sensitive to climate parameters and directly contributes to global mean sea level variations. Therefore, in the perspective of climate change, it is useful to develop tools that can simulate the physical processes involved in the Antarctic surface mass balance. The approach developed in this thesis consists in using a cascade of atmospheric models from large scale to local scale. Thus, a regional climate model (Modèle atmosphérique régional, hereinafter referred to as MAR), forced by European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) reanalysis, provides a diagnostic physical-based rain- and snowfall disaggregation model with meteorological fields at the regional scale (typically 40-km resolution). In a first part, it is shown that the SMB calculated by MAR is in good agreement with observations in most regions. Nonetheless, runoff appears to be overestimated; the problem vanishes when introducing a dependency of albedo with solar zenithal distance. In a second part, it is shown that although the parameterizations invoked in the disaggregation model are fairly simple, the knowledge of small-scale topography (5-km resolution) is efficiently used to improve the spatial variability of precipitation - and therefore SMB - over coastal regions of Antarctica. Model validation is carried out with the help of snow height measurements provided by automatic weather stations. Over the coastal place of Law Dome, the net accumulation gradient is mostly due to orographic forcing of precipitation (rather than blowing snow). The disaggregation model dramatically underestimates precipitation over the Antarctic Plateau, where polar stratospheric clouds associated with radiative cooling could play a role in the formation of precipitation during the polar night

Le bilan de masse en surface (noté BMS ; l'accumulation de neige diminuée de l'ablation) de la calotte glaciaire antarctique est sensible aux paramètres climatiques et contribue directement aux variations du niveau moyen des mers. Il est donc important, dans le cadre de la prévision du changement climatique, de développer des outils capables de simuler les processus physiques régissant le bilan de masse en surface antarctique. L'approche développée dans cette thèse consiste à utiliser une cascade de modèles atmosphériques allant de la grande échelle vers l'échelle locale. Ainsi, un modèle climatique régional (Modèle atmosphérique régional, MAR), forcé par des réanalyses du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT), fournit à un modèle diagnostique de désagrégation physique des précipitations les champs météorologiques nécessaires calculés à l'échelle régionale (typiquement, de résolution 40 km). Dans un premier temps, il est montré que le bilan de masse en surface généré par le MAR est conforme aux observations dans la plupart des régions. Toutefois, le ruissellement est surestimé ; ce problème disparaît en introduisant une dépendance de l'albédo avec la distance zénithale de l'astre solaire. Dans un second temps, il est montré que malgré la relative simplicité des paramétrisations physiques du désagrégateur, la connaissance du relief de fine échelle (de résolution 5 km) permet d'améliorer la variabilité spatiale de la précipitation, et, par conséquent, du BMS, sur les régions côtières de l'Antarctique. La validation est menée à l'aide, notamment, de mesures de hauteurs de neige délivrées par des stations météorologiques automatiques. Sur le site côtier de Law Dome, le gradient d'accumulation nette est davantage dû au forage orographique subi par la précipitation qu'au processus de chasse-neige. Le modèle de désagrégation sous-estime fortement la précipitation sur le plateau Antarctique, où les nuages stratosphériques polaires associés au refroidissement radiatif pourraient jouer un rôle dans la génération de la précipitation pendant la nuit polaire.

Deposes en antarctique de l'est au cours des 4 derniers cycles climatiques, les aerosols volcaniques (5-50 m) et continentaux (2-3 m) de la carotte de vostok constituent des traceurs de circulations atmospheriques pasees. Pour reconstruire leurs trajectoires tropospheriques, il est necessaire d'identifier leurs sources (volcans ou regions desertiques). Pour cela, on compare les caracteristiques geochimiques (elements majeurs microsonde electronique, traces icpms et compositions isotopiques tims) des aerosols avec les caracteristiques des sources potentielles repertoriees. Nous avons du adapter ces methodes analytiques a la taille des aerosols et a leur faible quantite. Les caracteristiques geochimiques des volcans sources s'appuient sur une synthese bibliographique. On montre que les cendres proviennent essentiellement de l'arc volcanique des iles sandwichs, mais aussi d'antarctique de l'ouest et d'amerique du sud. De plus, certains horizons sont des marqueurs stratigraphiques pour dater (141 ka) et correler les carottes. Les caracteristiques isotopiques (sr et nd) des regions desertiques d'afrique du sud, d'australie, d'amerique du sud, d'antarctique et de nouvelle zelande sont mesurees sur des echantillons preleves in situ. Il est necessaire d'utiliser, pour la comparaison avec les aerosols, la fraction granulometrique inferieure a 5 m. Il est montre que les poussieres continentales proviennent de la patagonie en periode interglaciaire (flux 1,5 mg/m#2/an) comme en glaciaire (20 mg/m#2/an). Une partie de cette augmentation de flux s'explique par la presence de vastes epandages de materiel detritique fluvio-glaciaire qui recouvrent en periode glaciaire la patagonie et le plateau continental argentin emerge. Les sources des aerosols sont donc localisees, quelle que soit la periode climatique, dans une region situee du cote atlantique de l'antarctique, aux moyennes et hautes latitudes. Le transport des particules est assure par un courant d'ouest circumpolaire convergent vers l'antarctique. Ce travail montre que, a partir des aerosols volcaniques et continentaux, on peut obtenir des paleo-informations dynamiques qui, au travers des correlations, des datations, ou des modeles de circulation atmospherique globaux, sont utiles aux reconstitutions des climats du passe.

Déposés en Antarctique de l'Est au cours des 4 derniers cycles climatiques, les aérosols volcaniques (5-50 )um) et continentaux (2-3 )um) de la carotte de Vostok constituent des traceurs de circulations atmosphériques passées. Pour reconstruire leurs trajectoires troposphériques, il est nécessaire d'identifier les sources (volcans ou régions désertiques) à l'origine des émissions des cendres et des poussières continentales. Pour cela, on compare les caractéristiques géochimiques des aérosols avec les caractéristiques des sources potentielles répertoriées. Ces analyses reposent sur les concentrations en éléments majeurs (obtenues par microsonde électronique), en éléments traces (ICPMS), et sur les compositions isotopiques en Strontium et Néodyme (TIMS). Nous avons dû adapter ces méthodes analytiques à la petite taille des aérosols et à leur très faible quantité. Les caractéristiques géochimiques des volcans sources potentiels (latitude>30oS, activité<-500 ka) sont basées sur une synthèse bibliographique. On montre que les cendres des horizons volcaniques analysés proviennent essentiellement de l'arc volcanique des îles Sandwichs (situé dans l'Atlantique Sud, à 5000 km), mais aussi d'Antarctique de l'Ouest et d'Amérique du Sud. De plus, certains horizons peuvent être utilisés comme marqueurs stratigraphiques pour dater (e.g. 141 ka) et corréler les carottes. Les caractéristiques isotopiques (Sr et Nd) des régions désertiques d'Afrique du Sud, d'Australie, du Sud de l'Amérique du Sud, d'Antarctique et de Nouvelle Zélande sont mesurées sur des échantillons prélevés in situ. On remarque qu'il est nécessaire d'utiliser, pour la comparaison avec les aérosols, la fraction granulométrique inférieure à 5 um. Il est ainsi montré que les poussières continentales déposées à Vostok au cours des 4 derniers cycles climatiques proviennent de la Patagonie en période interglaciaire (flux -1,5 mg/m2/an) comme en période glaciaire (flux -20 mg/m2/an). Une partie de cette augmentation de flux peut être expliquée par la présence de vastes épandages de particules détritiques fluvio-glaciaires qui recouvrent, en période glaciaire, la Patagonie et le plateau continental argentin émergé. L'ensemble des sources des aérosols volcaniques et continentaux est donc localisé, quelle que soit la période climatique, dans une région située du côté Atlantique de l'Antarctique, aux moyennes et hautes latitudes. Le transport des particules semble quant à lui être assuré par un courant d'ouest circumpolaire convergent versl'Antarctique. Ce travail montre donc que, à partir des aérosols volcaniques et continentaux, on peut obtenir des paléo-informations dynamiques qui, au travers des corrélations, des datations, ou des modèles de circulation atmosphérique globaux, seront utiles aux reconstitutions des climats du passé.

Les variations temporelles et la provenance des aérosols minéraux continentaux (poussières) dans l'Antarctique de l'Est au cours de la fin du Quaternaire et en particulier pendant la dernière transition climatique ont été étudies au cours de cette thèse. Quatre carottes de glace profondes prélevées respectivement à Dome C (75° 06'S, 123° 21'E), dans le cadre du projet Européen EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica), à Dome B (77° 05' S, 94° 55' E), à Vostok (78° S, 106° E) et à Komsomolskaia (74° 05' S, 97° 29' E) ont été analysées. L'origine géographique des poussières dans les périodes glaciaires et interglaciaires a été précisée grâce à la signature isotopique des poussières (87Sr/86Sr versus 143Nd/144Nd) et à la comparaison avec des sédiments éoliens spécifiquement prélevés dans les régions potentielles d'origine des aérosols de l'hémisphère austral. L'analyse à haute résolution temporelle des paramètres de concentration et de distribution en taille des aérosols minéraux a permis d'obtenir d'importantes informations sur la circulation atmosphérique aux hautes latitudes de l'hémisphère Sud, ainsi que sur les conditions environnementales aux sources et sur le cycle hydrologique dans l'atmosphère. Les plaines sud-américaines des Pampas et la Patagonie apparaissent comme étant les sources dominantes sur tout le Plateau Antarctique au cours des périodes glaciaires; par contre, on suspecte une contribution additionnelle d'une autre source durant les interglaciaires. Le flux de poussières en Antarctique de l'Est au cours du Pléistocène et de l'Holocène est remarquablement homogène parmi les sites; par contre, des différences significatives caractérisent la granulométrie des particules, qui est un paramètre lié au transport. La réorganisation de la circulation atmosphérique dans les régions polaires et circumpolaires qui a eu lieu pendant la dernière transition climatique a influencé le transport des poussières, et a généré des variations asynchrones, voire des tendances opposés d'un secteur à l'autre du Plateau. L'Holocène et la dernière déglaciation sont caractérisés dans toutes les carottes analysées par des variations périodiques du transport à l'échelle millénaire et multi-séculaire. Les fréquences des oscillations sont les mêmes d'un site à l'autre mais la phase est différente. La rythmicité des advections des poussières sur le Plateau Antarctique semble suggérer la propagation circumpolaire d'anomalies dans les système s océan-glace de mer-atmosphère à des échelles temporelles millénaires et multi-séculaires.