Perspectives

1 Les mesures de $15_{N sur Berkner Island couvrant la déglaciation ont été terminées très} récemment et méritent une étude plus approfondie. En parallèle de notre travail, F. Mani a effectué un travail focalisé sur la dernière période glaciaire et propose ainsi des mesures à très haute résolution pendant le MIS 3 (Mani et al., 2010).

1 Il est nécessaire d’estimer le taux d’accumulation indépendamment du profil isotopique de la glace. Des mesures de chimie sur la glace de Berkner Island pourraient potentiellement apporter des informations sur l’accumulation passée à ce site.

1 Les programmes de forage menés sur la côte d’Antarctique de l’Ouest par le British Antarctic Survey (en association avec le LGGE) offrent la possibilité d’acquérir de nouvelles informations sur les processus de surface et la structure des névés actuels en région côtière (e.g. le forage de James Ross Island). Les mesures de $15N sur ces nouveaux (et futur) sites permettront d’avancer dans la compréhension de la dynamique passée des névés en Antarctique.

Conclusions sur la dynamique des névés antarctiques

A la suite des résultats successifs obtenus au cours des thèses de N. Caillon, A. Landais et G. Dreyfus, nous montrons l’apport des isotopes de l’air sur la dynamique des névés antarctiques pendant la dernière transition climatique majeure.

En effectuant une mesure conjointe des isotopes du krypton et de l’azote, nous apportons la preuve directe de l’existence de zones convectives épaisses en période glaciaire à Dome C. Ces résultats renforcent l’interprétation du $15N comme marqueur du climat local dans la phase gaz, permettant de déterminer la relation de phase entre variations de la teneur atmosphérique en CO2 et température pendant une déglaciation. De plus, cette étude bénéficiera des nouvelles mesures de $15N à haute résolution effectuées sur la Terminaison II. Nous sommes moins affirmatifs quant aux résultats obtenus sur le site de EDML mais ils suggèrent qu’une zone convective ait pu se développer en période glaciaire.

________________________________________________________________________ 111 De plus, nous avons mené deux études originales sur les forages TALDICE et de Berkner Island. Les nouveaux profils de $15N présentés associés aux travaux antérieurs de Landais et al. (2006) montrent que la structure du névé est gouvernée majoritairement par l’accumulation de surface jusqu’à un seuil évalué à 5 ±1.5 cm eq. glace an-1 pour les sites de EDML et de Talos Dome. La variabilité identifiée sur le site de Berkner Island en période glaciaire remet en cause une relation simple avec le $D. Pour ce site côtier, nous sommes limités par les incertitudes sur les variations passées du taux d’accumulation. En effet, nous l’estimons via le profil isotopique mesuré dans la glace sans tenir compte des facteurs indépendants qui peuvent également l’affecter.

La dynamique de la zone diffusive qui gouverne les variations de $15N enregistrées dans le forage de Berkner Island reste incomprise à l’issue de ce travail. Il est également nécessaire d’aller plus loin dans l’interprétation des profils de $15N des sites de EDML et de TALDICE mesurés pour des taux d’accumulation supérieurs à notre valeur seuil. L’obtention de profils de $15N sur la dernière déglaciation pour d’autres sites de forage antarctiques permettrait de discuter de la pertinence de ce seuil et s’il est possible de le généraliser.

Les résultats de Kawamura et al. (2006) sur le site de YM85 suggèrent qu’une convection profonde peut se développer sur un site qui possède un taux d’accumulation élevé. Il est nécessaire d’approfondir la physique des processus qui la gouverne. Cela nécessite de déployer pour tous les sites de forages présents et futurs des études sur les caractéristiques physiques de la neige et du névé (mesure de la densité, de la perméabilité, tailles et structure des grains ; e.g. Albert et al., 2004) et en particulier de mieux caractériser la sensibilité de la perméabilité du névé aux conditions de surface puisqu’elle influence la présence d’une zone convective. En considérant ces paramètres structuraux et en représentant les processus physiques de diffusion des gaz dans les modèles de névé, il sera possible de s’affranchir des relations empiriques utilisées actuellement, et de mieux caractériser et comprendre la limite entre la zone convective et la zone diffusive.

________________________________________________________________________ 112 Chapitre IV.

Contraintes chronologiques sur les carottes de glace polaires

________________________________________________________________________ 113

Introduction

L’importance de la datation des archives glaciaires peut être illustrée avec la datation de GISP2 (Grootes et Suiver, 1993) : l’analyse de l’enregistrement isotopique sur cette datation a amené les auteurs à proposer l’existence d’une cyclicité à 1500 ans pour les évènements de DO. Pourtant cette cyclicité n’a pas été retrouvée clairement dans le forage de NorthGRIP et fait l’objet de débats, encore aujourd’hui (e.g. Schulz, 2002a ; Ditlevsen et al., 2007). La datation des archives glaciaires est donc une étape incontournable pour proposer une interprétation correcte des enregistrements mais qui reste difficile. En effet, l’utilisation de méthodes radiochronologiques sur les carottes de glace démarre tout juste mais ne s’applique pas encore de manière routinière (e.g. datation Argon/Argon sur les téphras de Mt Berlin, Dunbar et al., 2008 ; datation au Carbone 14, Jenk et al., 2009 ; utilisation des séries de l’Uranium, Aciego et al., 2010). En l’absence de contraintes absolues continues, le type de datation doit être adapté à la problématique posée : l’étude du lien entre changements orbitaux et changement climatique lors des transitions entre périodes glaciaires et périodes interglaciaires nécessite une datation absolue (Henderson and Slowey, 2000 ; Kawamura et al., 2007b). Par contre, des datations relatives suffisent lorsque l’on s’intéresse à l’enchaînement des évènements climatiques enregistrés dans différents forages (e.g. Blunier et al., 1998) et à la relation température/CO2 (e.g. Monnin et al., 2001).

Enfin, les carottes de glace nécessitent (i) une datation pour la glace et (ii) une datation pour le gaz en passant par le biais de modèle de densification du névé pour estimer le Yage. Dans ce chapitre, nous décrirons les méthodes de datation existantes en portant une attention particulière sur la datation par ajustement orbital et la synchronisation interhémisphérique des enregistrements polaires. Nous présenterons ensuite des résultats nouveaux sur les carottes EPICA et celle de NorthGRIP relatifs à ces deux méthodes. Nous discuterons tout d’abord le potentiel du rapport O2/N2 comme outil pour une future datation orbitale de l’enregistrement EDC. Puis, nous présenterons sous forme d’un article publié dans la revue Quaternary Science Reviews, une synchronisation de l’enregistrement de NorthGRIP avec l’enregistrement d’EDML entre 75 et 123 ka en utilisant le $18Oatm et le CH4 mesurés dans la phase gaz.