Variations climatiques récente sur les flancs du plateau antarctique

par Aymeric Servettaz

Projet de thèse en Météorologie, océanographie, physique de l'environnement

Sous la direction de Amaelle Landais et de Anaïs Orsi.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale des sciences de l'environnement d'Île-de-France (Paris) , en partenariat avec LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (laboratoire) , Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS) (equipe de recherche) et de Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (établissement de préparation de la thèse) depuis le 05-03-2018 .


  • Résumé

    Les principales caractéristiques du climat de l'antarctique sont encore très peu connues, du fait du manque d'observations. Il est toujours impossible de quantifier l'amplitude des variations climatiques à l'échelle multi-décénale dans une large portion du continent. Des études récentes ont montré que les changements d'intensité des vents catabatiques peuvent avoir une forte influence sur l'évolution de la température de surface sur les flancs de la calotte glaciaire, mais il y a trop peu d'enregistrements pour pouvoir proprement quantifier cet effet. Ce projet de thèse vise à reconstruire le climat des 1000 dernières années à ABN, un site sur le flanc du plateau, idéalement situé entre le site côtier de Law Dome et le sommet de Dome C. La comparaison de ces trois sites (Law Dome, ANB et Dome C) permettra d'identifier si le flanc du plateau réagit différemment aux variations décennales du climat. La plupart des enregistrements de température sont issus de l'analyse des isotopes de l'eau. Cependant, ce traceur n'est pas seulement affecté par la température locale, et dépend aussi de l'origine des masses d'air. Ici, nous proposons de combiner l'analyse de tous les isotopes de l'eau avec un nouveau traceur, les isotopes de l'azote et de l'argon, pour produire une reconstruction robuste de la température, ainsi que des informations sur la circulation atmosphérique dans la région de la Terre de Wilkes. Ce sera la première reconstruction intégrant tous les proxies de température dans une même estimation. Un modèle climatique équipé des isotopes de l'eau sera utilisé pour analyser et valider l'interprétation climatique de ce nouvel enregistrement. Cette thèse bénéficiera du lancement de plusieurs nouvelles campagnes de forage (ASUMA, SolarIce, DomeC-PoleSud), et d'une forte dynamique dans l'étude du climat récent en Antarctique. L'étudiant pourra s'appuyer sur un groupe de spécialistes du climat polaire au LSCE et LGGE, ainsi que de l'expertise en modélisation de l'IPSL. C'est un projet interdisciplinaire, combinant mesures en laboratoire, compilation de données et modélisation, qui fournira à l'étudiant la maitrise de nombreux outils d'étude du climat.

  • Titre traduit

    Late holocene climate history on the slopes of the Antarctic plateau.


  • Résumé

    The most basic features of the Antarctic climate are still largely unknown, due to the lack of direct observations. We are still unable to quantify natural climate variability at decadal or longer scales in many parts of the continent, and have poor knowledge of the modes of variability besides the large scale Southern Annular Mode. Recent work has shown that changes in the katabatic wind regime can have a strong influence on the surface temperature evolution on the flanks of the Antarctic plateau, but there are very few records there to quantify this effect. We propose here to look at the climate evolution of the past 1000 years at ABN, a site ideally located between the coastal Law Dome site, and the plateau Dome C site, and compare these three sites (Law Dome, ABN, Dome C) to investigate whether sites on the flank of the plateau respond differently to climate changes. Most of the temperature records of Antarctica cited in the literature rely on the water isotopes proxy, δ18O or δD, but this proxy is also affected by other factors, such as the air mass origin. Here, we propose to combine the newly developed inert gas isotope method to infer paleo-temperature with the analysis of all stable water isotopes to provide a robust temperature reconstruction, and precious information about air mass origins for the past 1000 years. This will be the first fully integrated paleo-temperature reconstruction from ice cores. The climatic interpretation of the data will be supported by isotope enabled climate modeling and back-trajectory analyses. This thesis will benefit from the environment of several new drilling campaigns: ASUMA near the coast, SolarIce at Dome C, and the Dome-C-South-Pole traverse, funded to investigate recent climate history. The student will benefit from a rich environment in polar climate research from LSCE and LGGE, and from isotope climate modeling expertise at IPSL. This is an interdisciplinary project, combining laboratory measurements, data compilation and modeling, and will let the student master a large panel of tools used in climate research.