Les gyres subtropicaux sont au coeur des changements observés au cours des dernières décennies. On y observe entre la surface et la pycnocline permanente une augmentation du contenu thermique de l’océan. La pycnocline permanente délimite un important réservoir de chaleur et joue un rôle majeur en empêchant la chaleur accumulée en surface d’atteindre les profondeurs de l’océan. La pycnocline permanente est donc d’un intérêt important dans un contexte de changement climatique. Pour la première fois et grâce au réseau de données Argo, nous avons été capables de déterminer les propriétés de la pycnocline permanente. L’objectif de cette thèse est de déterminer la structure de la pycnocline permanente et d’étudier sa variabilité au cours des dernières décennies. Une méthode de détermination objective de la pycnocline permanente a été développée. Cette méthode a d’abord été appliquée à l’océan Atlantique nord avec les données Argo puis à l’océan global. Une structure complexe de la pycnocline permanente a été mise en évidence avec de fortes différences d’un gyre à l’autre. La pycnocline permanente est la plus profonde et la plus épaisse dans le gyre subtropical nord Atlantique. Cela explique que le gyre subtropical nord Atlantique soit le plus grand réservoir de chaleur au monde. Ensuite, les relations entre la variabilité du contenu de chaleur et les propriétés de la pycnocline permanente ont été étudiées en s’appuyant sur des réanalyses océaniques. Au cours des dernières décennies, un réchauffement important de l’océan a été observé et particulièrement dans l’océan Atlantique nord. Ce réchauffement est principalement dominé par un approfondissement des isopycnes. Les déplacements verticaux des isopycnes induisent des changements dans la stratification et affectent les propriétés de la pycnocline permanente (profondeur et densité potentielle). / Subtropical gyres are central to the observed climate changes throughout the last decades. It is observed between the surface and the permanent pycnocline an intense increase in the ocean heat content. The permanent pycnocline delineates thus an important heat reservoir. The permanent pycnocline has a major role in preventing heat to reach the deep ocean and it thus of a relative importance in the context of climate change. For the first time and thanks to the development of the Argo array, we have been able to characterize the observed structure of the permanent pycnocline. The objective of this PhD thesis is to investigate the structure of the permanent pycnocline and its variability over the last decades. We developed an objective method to characterize the properties of the permanent pycnocline. This method has been first applied to the North Atlantic Ocean with Argo data and then to the global ocean. A complex structure of the permanent pycnocline emerges with strong differences from one gyre to another. The permanent pycnocline is found to be the deepest and the thickest in the North Atlantic subtropical gyre. It implies that the North Atlantic subtropical gyre is the largest heat reservoir on Earth. Then, ocean reanalyses have been used to investigate the changes in the permanent pycnocline properties in the North Atlantic subtropical gyre. Over the last decades, there is a strong warming of the upper ocean, especially in the North Atlantic subtropical gyre. The warming in the ocean is dominated by the heaving of isopycnal surfaces. This heaving strongly affects the depths of isopycnals and the stratification. This in turn affects the properties of the permanent pycnocline, especially its depth and potential density.

Les cétacés grands plongeurs, cachalots Physeteridae et Kogiidae, et baleines à bec Zipiidae, sont des espèces marines rares. Leur faible densité, aire de distribution étendue et faible disponibilité en surface génèrent de faibles taux d’observations. Cette particularité constitue un défi pour la modélisation d’habitat de ces espèces, préalable à leur conservation. Les modèles doivent gérer l’abondance de zéros qui limitent leur capacité à inférer des résultats écologiquement cohérents. Cette thèse vise donc à trouver une méthodologie adaptée aux jeux de données abondants en zéros, à déterminer comment les variables environnementales influencent la distribution des grands plongeurs et à prédire les zones potentielles qu’ils utilisent. Tester la capacité de prédiction de différents modèles d'habitat confrontés à un nombre décroissant d’observations a permis de souligner la pertinence d’un modèle, même si un minimum de 50 observations est nécessaire pour fournir des prédictions fiables. Des données issues de différentes campagnes visuelles ont été assemblées afin de produire les premières cartes de densités de grands plongeurs à l’échelle de l’océan Atlantique Nord et la mer Méditerranée. Les densités les plus élevées sont prédites dans les eaux entre 1500 et 4000 m de profondeur et près des fronts thermiques, particulièrement le long des pentes continentales et à l'ouest de l'océan Atlantique Nord. Par ailleurs, l’analyse de la transférabilité des modèles a montré une variation des habitats préférentiels en fonction des écosystèmes. Finalement, cette thèse permet de discuter les défis de la modélisation statistique appliquée aux espèces rares et les applications de gestion associées. / Deep-diving cetaceans, sperm- and beaked whales Physeteridae, Kogiidae and Ziphiidae, are rare marine species. Due to their low densities, wide distribution ranges and limited presence at the water surface, visual surveys usually result in low sighting rates. This paucity of data challenges the modelling of their habitat, prerequisite for their conservation. Models have to cope with a great number of zeros that weakens the ability to make sound ecological inferences. Consequently, this thesis aimed at finding a methodology suitable for datasets with a large number of zeros, determining how environmental variables influence deep-diver distributions and predicting areas preferentially used by these species. By testing the predictive performance of various habitat models fitted to decreasing numbers of sightings, I selected the most suitable model and determined that at least 50 sightings were needed to provide reliable predictions. However, individual surveys can rarely provide sufficient deep-diver sightings thus I merged many visual survey datasets to produce the first basin-wide deep-diver density maps in the North Atlantic Ocean and the Mediterranean Sea. Highest densities were predicted in waters from 1500-4000 m deep and close to thermal fronts ; hotspots were predicted along the continental slopes, particularly in the western North Atlantic Ocean. In addition, a model transferability analysis highlighted that habitat drivers selected by the models varied between contrasted large ecosystems. Finally, I discussed challenges related to statistical modelling applied to rare species and the management applications of this thesis.

La fragmentation des habitats ainsi que la réduction de leur disponibilité sont des menaces importantes pour les écosystèmes, notamment aquatiques. La disponibilité et la qualité des sites de fraie du saumon Atlantique peut donc être limitante dans certaines rivières. Après la migration en rivière, les femelles saumon vont chercher à s'établir dans un des sites de fraie disponibles. La distribution spatiale des femelles va alors influer sur la distribution spatiale des mâles reproducteurs qui vont chercher soit à monopoliser plusieurs femelles (pour les mâles dominants), soit à les approcher en adoptant un comportement "furtif" (pour les mâles satellites). L'accès des mâles aux femelles va donc dépendre de la distribution spatiale des femelles et des déplacements des mâles dans la rivière. La distribution des femelles va également jouer sur la distribution spatiale des juvéniles, les concentrant à certains endroits. Cette concentration peut augmenter la mortalité densité-dépendante qui modifie la dynamique de la population. Cette thèse avait pour but d'évaluer comment l'utilisation de l'espace des potentiels reproducteurs, c'est à dire les individus matures, influence la dynamique de la population et la sélection sexuelle.Des séries temporelles de stock (oeufs déposés) et de recrutement (juvéniles) pour la population de saumon de la Nivelle ont été associées à des mesures de l'agrégation spatiale des nids creusés par les femelles. L'effet des déplacements et de la distribution des reproducteurs sur leur participation à la reproduction a notamment été testé via la reconstruction du réseau d'interactions sexuelles dans la Nivelle.J'ai ainsi démontré que l'agrégation spatiale des nids influa sur la variabilité du recrutement mais pas sur le recrutement moyen. Cette agrégation qui résulte de l'agrégation des femelles a également été liée au nombre de reproducteurs ayant engendrés des juvéniles. Le réseau d'interactions sexuelles a permis de mettre en évidence une structure sociale locale au sein de la population. Cette structure et les compétiteurs présents pouvaient par exemple diminuer le succès reproducteur des mâles. Notamment, les tacons matures qui participent à la reproduction avant de migrer en mer renforçaient la compétition sexuelle dont les mâles dominants faisaient l'objet. Enfin, ces mêmes tacons matures adoptèrent des comportements spatiaux du fait de leur statut de maturité avec des individus bougeant peu et des individus se déplaçant vers l'amont. Ces comportements spatiaux influaient leur participation à la reproduction, l'étendue des domaines de vie et les déplacements vers l'amont augmentaient la probabilité de rencontrer une femelle.Mes résultats m'ont permis de mettre en évidence l'effet de l'utilisation de l'espace des potentiels reproducteurs sur la dynamique de la population et sur la sélection sexuelle. Ainsi, en combinant différentes échelles spatiales et temporelles il a été montré que l'agrégation des femelles pouvait être bénéfique pour la dynamique de la population. Il semble que les femelles tendent à s'agréger d'abord sur les meilleurs sites de fraie avec une plus forte stabilité environnementale. Cette distribution des femelles affecta la capacité des mâles à monopoliser plusieurs femelles, une agrégation modérée permettant une monopolisation. La participation des mâles furtifs anadromes ou tacons matures était également dépendante de l'agrégation des femelles. Il apparait que la disponibilité d'habitats adéquats pour la reproduction semble limitante dans la Nivelle et notamment du fait de la présence de barrages. Ce manque semble affecter le système d'appariement de la population et la sélection sexuelle y opérant. Des mesures visant à améliorer la qualité des sites de fraie déjà disponibles ainsi que leur accessibilité pourraient être envisagées. / Habitat fragmentation and reduction in the availability of suitable habitats are significant threats to ecosystems in particularly for freshwater ones. For instance, accessibility, availability, and quality of breeding sites of Atlantic salmon, \textit{Salmo salar}, can be restricting in some rivers due to human activities and dams. Such threats may affect distribution of potential breeders because after their up-river migration, salmon females distribute within available breeding sites. Spatial distribution of females determines the spatial distribution of breeder males. Dominant males try to monopolise several females, whereas subordinate males adopt a sneaky behaviour. Access to females by males depends on the spatial distribution of females and on males' displacements within a river. The spatial distribution of females generates the spatial distribution of juveniles, aggregating them at some breeding sites. The latter aggregation of juveniles may raise the density-dependent mortality with potential consequences on population dynamics. The thesis aims to assess how space use of potential breeders, namely mature individuals able to spawn or fertilise eggs, influence population dynamics and sexual selection.I combined different approaches and different temporal and spatial scales to potential effects of space use of potential breeders. Time series of stock (deposited eggs) and of recruitment (juveniles) for the salmon population of the Nivelle River were combined with measures of spatial aggregation of nests. The effects of displacements and spatial distribution of potential breeders on their participation in reproduction were tested through inferring the sexual network of the population.I found that spatial aggregation of nests improved the recruitment variability but did not affect the average recruitment. The spatial aggregation of nests resulting from female aggregation was also linked to the number of effective breeders through a U-shaped curve. Such relationships suggested mate monopolization dependent on the spatial aggregation of females. The negative effect of the spatial isolation of females on their number of mates also suggest such mate monopolization. Then, the inferred sexual network enabled me to highlight a local social structure within the population. The latter structure and social competitors impacted the reproductive success of anadromous males. The participation of mature parr was one of the factors diminishing the sexual competition faced by anadromous males. Finally, mature parr were more mobile and moved more upstream than immature parr. Spatial behaviours of mature parr were linked to their participation in reproduction, individuals exhibiting wider home ranges had a higher probability to encounter females.Altogether my results show that space use of potential breeders affect both population dynamics and sexual selection. Then, spatial aggregation of females and of their nests can be beneficial for population dynamics as shown by combining different temporal and spatial scales. Females seemed to aggregate within the best breeding sites with a better environmental stability. The spatial distribution of females affected the ability of males to monopolise several females and participation of sneaky males. The availability of suitable good breeding habitats seemed restricting in the Nivelle, potentially due to the presence of impassable upstream dams. The lack of suitable breeding sites seemed impacting the mating system of the population and the sexual selection operating in. Some management actions to improve the quality of breeding sites and their availability could be planned.

Du réarmement de l’Allemagne fédérale en 1955 jusqu’aux nouvelles missions actuelles à l’étranger mandatées par une organisation internationale et au nom de la défense des droits de l’homme, la Bundeswehr a accompli une évolution singulière, différente des armées des autres nations. Créée de toutes pièces, après la défaite de la 2e guerre mondiale, selon une conception tout opposée à la Wehrmacht et sous la contrainte qu’imposait la Guerre froide, elle s’est ensuite adaptée au gré des menaces et des détentes, mais sans jamais avoir d’autres missions que celle pour laquelle elle a été conçue : défendre l’Europe au sein de l’Alliance atlantique contre l’expansionnisme communiste. La RFA a cherché à se positionner parmi les nations non-nucléaires de l’OTAN et tout en tentant de participer la décision en matière nucléaire. Elle a cherché à faire valoir ses intérêts à travers l’influence que les gouvernements et les chanceliers de tous bords se succédant ont pu exercer sur les deux puissances à l’Est et à l’Ouest, mais aussi à travers l’engagement résolu pour la construction européenne, en concert avec la France. Elle a fait de même par les positions que ses ministres de la Défense et ses représentants civils et militaires ont occupées au sein de l’OTAN. Cette remarquable continuité a abouti à la chute du mur de Berlin et à la fin du monde bipolaire. La Bundeswehr a dû en conséquence à l’instar de son organisme de tutelle, l’Alliance atlantique, se redéfinir et prendre des responsabilités plus importantes dans les conflits européens et mondiaux, sans pour autant abandonner sa doctrine initiale liée à la « Loi fondamentale ». / From the rearmament of Western Germany in 1955 to the today « new missions » under UN mandate and on behalf of the protection of human rights, the “Bundeswehr”, i.e. the German Armed Forces, has been evolving in quite a different way from the other nations. As a matter of fact, the Bundeswehr was set up from scratch after the World War 2 defeat as an armed force based on a conception opposite of the previous Wehrmacht and under the constraints of the Cold War. It then tried to adapt to the various threats and policies of détente but without diverging from its fundamental mission: the defence of the European territory against communist expansion. At that time, Western Germany tried to find its place among the NATO non nuclear States while participating in the nuclear decision making process. It also pushed forward its national interests through the particular influence of its governments and prime ministers on both western and eastern nations and helped promote the EU construction in cooperation with France. It conducted the same policy within NATO. This remarkable political continuity led to the fall of the Berlin Wall and the end of the bipolar world. From that moment on, the Bundeswehr had, just as NATO, to redefine and accept wider responsibilities in European and world conflicts while maintaining its original political doctrine enshrined in its Fundamental Law.

La Constitution de la Roumanie de 1991, élaborée au début d’une période detransition d’un système totalitaire à un système démocratique, a inévitablement dû êtrerévisée. Si elle a défini un cadre juridique démocratique contribuant à la réinstauration et à lastructuration de la démocratie, la révision constitutionnelle intervient dans un cadre deconsolidation démocratique, avec un objectif principal : l’intégration de la Roumanie dans lesstructures euro-Atlantiques.Toutes les modifications apportées par la loi de révision pourraient être interprétées etjustifiées par cet objectif principal, compte tenu du lien entre la dynamique démocratisante etl’intégration dans les structures euro-Atlantiques.Trois finalités du processus de révision se dégagent dans ce contexte : l’institution desfondements constitutionnels de l’intégration euro-Atlantique et de ses effets, l’élargissementdes garanties constitutionnelles et institutionnelles des droits et des libertés fondamentaux etl’optimisation du processus décisionnel. Si les modifications présentées dans la premièrepartie sont directement liées à l’adhésion à l’Union Européenne et à l’OTAN, indispensables,les modifications répondant aux deux autres finalités sont d’influence ou d’inspirationeuropéenne, contribuant à la consolidation de la démocratie. / The Romanian Constitution of 1991, elaborated at the beginning of a period oftransition from a totalitarian system to a democratic one, needs undoubtedly to be revised. Ifthe Constitution defined a juridical democratic frame that contributed to the democraticrevival and settlement the revision of the Constitution responds to a period of democraticconsolidation related to a main objective: the integration in the European and North Atlanticstructures.All the modifications to the law brought on by the revision could be interpreted anddefended in relation to this main objective taking into account the relation between thedynamic of the democratization process and the integration in the European and NorthAtlantic structures.This revision process of the Romanian Constitution has three motivations related directlyto this context: the introduction of constitutional fundaments for the integration into theEuropean and North Atlantic structures and consequences of that integration, broadening theconstitutional and institutional warranties for fundamental rights and liberties and finally, theoptimization of the decision making process. If the revisions introduced in the first part weredirectly connected to the accession into the European Union and NATO, and thus essential,the revisions responding to the two other ends were influenced or based on a European modeland contributed directly to the strengthening of the young Romanian democracy.

Le puits IODP U1309D (Exp. IODP 304-305, 30°N) et le Site ODP 1275 (Leg ODP 209, 15°45'N) ont permis d'échantillonner deux core complexes océaniques de la dorsale Médio-Atlantique. Les roches récupérées sont principalement gabbroïques dont certaines très primitives et riches en olivine (ol >70%). Dans le puits U1309D, les compositions en éléments en trace des poeciloblastes de clinopyroxène et de plagioclase des roches riches en olivine indiquent qu'ils précipitent depuis le même magma dans toutes les lithologies. La composition en éléments en trace des olivines est en déséquilibre avec ces deux minéraux. Les fabriques cristallographiques de l'olivine sont faibles avec une concentration sur [001] inhabituelle, néanmoins compatibles avec une déformation plastique de haute température, avec l'activation du système de glissement (010) [100] communément décrit dans le manteau asthénosphérique. L'étude conjointe des caractéristiques géochimiques et microstructurales de ces roches met en lumière une histoire complexe de cristallisation dans un système ouvert où de larges volumes de magma de type MORB ont percolé et interagi avec le manteau appauvri superficiel. Ces roches riches en olivine représenteraient le résidu ultime de ces réactions liquide-manteau. Au site 1275, la formation des roches les plus évoluées de la série n'apparaît pas liée à l'événement d'imprégnation formant les roches riches en olivine. Ces roches correspondent à des injections tardives de magma qui ont entièrement cristallisé en profondeur sous forme de plutons intrusifs. Les résultats présentés dans ce mémoire sont compatibles avec une formation des core complexes océaniques associée à une activité magmatique relativement importante, et à une cristallisation complète de tout ou partie de ces magmas dans la lithosphère sans contre-partie volcanique en surface.

L'objectif de cette thèse était d'identifier certains processus liés au fonctionnement des nourriceries de la<br />sole Solea solea (L.) dans les pertuis Charentais, bassin ostréicole de 1er rang européen et nourriceries majeures<br />pour la sole du golfe de Gascogne. Les juvéniles de la sole dépendent d'habitats côtiers et estuariens, ce qui<br />implique (i) une capacité d'adaptation à la variabilité environnementale de ces milieux et (ii), l'accès à l'intégralité<br />d'un habitat essentiel au cycle biologique de l'espèce. La nourricerie réalisée rend compte des ajustements que le<br />poisson doit opérer entre les contraintes liées à l'habitat et sa capacité à gérer ces contraintes, à travers la<br />sélection des aires de nourrissage, de repos et de refuge. Couplant travaux de terrains et expériences en<br />mésocosme, des méthodes basées sur des estimateurs intégratifs ont été retenues, taux de croissance, indice de<br />condition de Fulton et statut endocrine de ces poissons. Ces résultats ont été confrontés à une approche<br />comportementale visant à déterminer comment les soles utilisent l'espace (pistage par télémétrie acoustique) et<br />accèdent à la nourriture (régime alimentaire et estimation de la ration en équivalent carbone) dans un habitat sous<br />influence conchylicole.<br />La croissance des juvéniles du pertuis Breton, sub-maximale durant la période de croissance rapide, tend<br />vers un plateau autour de l'équinoxe d'automne. Une expérience en mésocosme confirme que la température in<br />situ ne peut entraîner ce ralentissement de la croissance. Or en même temps, ces juvéniles présentent une<br />condition médiocre, les niveaux d'hormones thyroïdiennes circulantes les plus faibles et l'activité alimentaire la plus<br />basse de l'année. Cet état suggère des contraintes propres à la mer des Pertuis, système de baies semi-fermées<br />sous influence modérée de panaches estuariens. Il semble qu'un environnement marin moins favorable en fin d'été<br />et/ou des effets en cascade sur le réseau trophique ne permettent pas à l'intégralité de la classe d'âge 0 d'y grandir<br />en fonction des potentialités de l'espèce. Dans le contexte climatique actuel néanmoins, une partie d'entre eux est<br />capable d'hiverner dans ces nourriceries où ils recouvrent des niveaux hormonaux élevés et restaurent leur activité<br />alimentaire. Les contraintes environnementales des pertuis Charentais, si elles sont d'ordre à moduler la<br />croissance des soles, ne semblent pas altérer leur comportement. Nous avons pu montrer par une expérience en<br />mésoscosme que ni l'effet des structures d'élevage, ni celui des modifications d'habitat liées à la biodéposition ne<br />restreignent l'accès aux zones placées sous emprises ostréicoles. Vérifier ces résultats en mer sera nécessaire<br />avant de conclure que les juvéniles accèdent à l'intégralité des nourriceries dans les pertuis Charentais. Toutefois,<br />deux cycles d'alimentation de 30 h dans le pertuis d'Antioche démontrent la capacité de très jeunes soles à ajuster<br />leurs rythmes d'activité et l'intensité de la prise alimentaire selon, vraisemblablement, le contexte hydrodynamique,<br />qu'il soit imposé par le cycle des marées de quinzaine ou par le vent. Cela a également permis une première<br />estimation de la ration journalière des jeunes soles en carbone organique, ce qui permettra de compléter les<br />modèles de réseau trophique actuellement développés. Enfin, l'infestation importante des soles des pertuis par les<br />métacercaires d'un Bucephalidae, enkystées dans différents organes sensibles, révèle des interactions biotiques<br />inattendues. Les cercaires de ce parasite étant propagées par les élevages de moules, cette parasitose donne un<br />nouvel éclairage aux interactions existant entre la fonction de nourricerie des habitats côtiers et la conchyliculture.

L'expérience POMME (Programme Océan Multidisciplinaire Méso-échelle) a étudié pendant<br />un an une région de l'Océan Atlantique Nord-Est situé entre les Açores et la Péninsule<br />Ibérique afin de comprendre les processus qui font de cette région l'un des principaux puits de<br />dioxyde de carbone atmosphérique. Ce travail décrit la circulation océanique à méso-échelle dans<br />POMME. Des trajectoires de flotteurs lagrangiens de subsurface et de flotteurs ARGO sont utilis<br />ées pour identifier des structures tourbillonnaires et déterminer leur évolution. Combinées à<br />d'autres observations par analyse objective multi-données, elles fournissent des champs synoptiques<br />de la circulation horizontale, dans lesquels les transports turbulents sont estimés par diagnostics<br />lagrangiens. Une configuration régionale du modèle MICOM a été mise en place pour<br />produire une réanalyse de la circulation dans POMME en assimilant les trajectoires des flotteurs<br />lagrangiens. Des méthodes spécifiques ont été développées pour tenir compte du caractère lagrangien des observations dans des techniques d'assimilation séquentielle et variationnelle

J'ai développé des modèles numériques 3D de l structure thermiques et des caractéristiques géophysiques résultants des segments de dorsale lente pour vérifier si la présence d'une zone chaude sous les centres de segment rend compte des observations géophysiques axiales et hors-axe et pour déterminer les caractéristiques d'une telle zone chaude. Les observations sur la dorsale Médio-Atlantique montrent des variations le long de l'axe des caractéristiques géophysiques des centres de segment vers leurs extrémités. Les observations hors-axe montrent l'existence de formes rhomboédriques suggérant qu'un segment s'allonge puis se raccourcit au cours du temps sur une période de 3 à 9 Ma. Dans mon modèle, la structure thermique est contrôlée par la géométrie et les dimensions d'une zone chaude permanente impose sous le centre du segment, dans laquelle est simulée la remontée adiabatique de matériel mantellique. Les processus physiques à l'origine d'une telle zone chaude ne sont pas considérés. A partir de la structure thermique, les paramètres géophysiques (anomalies gravimétriques, anomalies magnétiques, profondeur maximale des microséismes et variation axiale de l'épaisseur crustale) sont simulées et comparées à ceux observés pour identifier les dimensions et géométrie particulières de la zone chaude qui reproduisent les observations géophysiques. Les structures thermiques de différents types de segment, caractérisés par des longueurs différentes, sont déterminées de cette façon. Les modèles montrent que, les autres paramètres restant constants, l'allongement de la zone chaude est suffisant pour rendre compte de la variation des caractéristiques des différents types de segment. Cette simple évolution de la zone chaude suggère que les différents types de segment représentent différentes phases dans l'évolution d'un type unique de segment. Pour tester si une telle évolution peut rendre compte des observations hors-axe j'ai modélisé cette évolution de la zone chaude et les structure et évolution thermiques résultantes. Une telle évolution rend compte des observations hors-axe si la zone chaude s'allonge progressivement pendant 3 Ma puis se raccourcit pendant 3 Ma.

Les mesures isotopiques de la glace montrent une succession de réchauffements rapides (Dansgaard-Oeschger) pendant la dernière période glaciaire au Groenland. Ils suggèrent aussi une grande variabilité climatique du dernier interglaciaire et de l'entrée en glaciation. Notre travail s'est appuyé sur les développements récents des mesures isotopiques de l'air piégé dans la glace (N2, O2 et Ar) et de la modélisation du névé pour (i) distinguer la variabilité climatique rapide réelle des artéfacts d'écoulement de la glace, (ii) quantifier l'évolution de température au-dessus du Groenland pendant les événements rapides de la dernière période glaciaire et de l'entrée en glaciation, et (iii) étudier les relations de phase entre la dynamique de la température au Groenland et d'autres acteurs du système climatique (teneur en gaz à effet de serre, volume des calottes de glace, végétation, température aux autres latitudes). Nous nous sommes d'abord attachés à définir les limites et précautions associées à la méthode. D'une part, l'analyse isotopique de l'oxygène piégé ne peut être effectuée que sur de la glace de bonne qualité, conservée à -25°C. D'autre part, un ensemble d'études de névé ont permis d'affiner sa représentation et sa modélisation. Malgré la compréhension accrue de la physique du névé, nous montrons, à partir d'une étude de la déglaciation, que des incertitudes sur les caractéristiques de surface (taux d'accumulation, température) limitent l'interprétation climatique actuelle des isotopes de l'azote et de l'argon en Antarctique. La majeure partie de cette thèse est axée sur le Groenland (carottes de GRIP et NorthGRIP). En exploitant conjointement les isotopes de l'air (de l'azote, de l'argon et de l'oxygène), les isotopes de l'eau (de l'oxygène et de l'hydrogène) et un modèle performant de névé, nous pouvons reconstruire le scénario de température en surface du Groenland en éliminant les biais, liés au cycle hydrologique en Atlantique Nord, qui affectent l'interprétation conventionnelle des isotopes de l'eau comme paléothermomètre. Les réchauffements rapides en période glaciaire atteignent jusqu'à 16°C en une centaine d'années. La température au Groenland pendant les événements de Dansgaard-Oeschger se révèle moins stable qu'initialement interprétée d'après les isotopes de l'eau suggérant un lien fort avec l'intensité de la circulation thermohaline via l'atmosphère. A cause d'un mélange de glace, la carotte de GRIP ne permet pas de donner un enregistrement de la dernière période interglaciaire. Néanmoins, l'utilisation conjointe des isotopes de l'oxygène atmosphérique et du méthane piégés dans la glace permet de proposer une séquence discontinue pour le dernier interglaciaire au centre du Groenland. La température y était de 5°C plus importante qu'aujourd'hui mais la glace couvrait encore le centre du Groenland. Le nouveau carottage de NorthGRIP a permis d'obtenir à nouveau de la glace du dernier interglaciaire. Nous montrons que NorthGRIP donne le premier enregistrement continu de l'entrée en glaciation au Groenland et que la glace la plus profonde correspond au milieu du dernier interglaciaire (minimum de volume des glaces). La variabilité climatique rapide est d'abord restreinte à l'Atlantique Nord pendant un premier événement de Dansgaard-Oeschger (DO 25). Dès que le volume des glaces atteint un certain seuil (~ tiers de la différence entre le dernier maximum glaciaire et l'actuel), le deuxième événement de Dansgaard-Oeschger porte la signature typique des événements ponctuant l'ensemble de la période glaciaire.