La basse vallée de la rivière du Gouffre est remblayée par des dépôts quaternaires appartenant au Wisconsinien et à l'épisode marin goldthwaitien. Le lit rocheux préglaciaire correspond à une faille orientée NO-SE. Le refroidissement climatique qui a sévi sur la région au Fini-glaciaire a permis une réavancée du front glaciaire associé à la récurrence deSaint-Narcisse, phase durant laquelle s'effectua la mise en place de matériel glacio-marin. La mer de Goldthwait a par la suite submergé la vallée jusqu'à la cote de 170 m. L'analyse des coupes stratigraphiques et les datations 14C obtenues à partir d'échantillons prélevés dans les sédiments fini-glaciaires et holocènes ont permis de définir la chronologie des événements depuis plus de 11 000 ans BP. À cette époque, un lobe de glace flottante s'est avancée jusqu'à l'embouchure de la baie Saint-Paul et vraisemblablement à l'intérieur de l'estuaire moyen. La photo-interprétation a permis de circonscrire le plus ancien glissement de terrain qui est survenu dans la vallée, lequel date l'abaissement du niveau marin au niveau de la terrasse de 20-35 m. Une discontinuité liée aux argiles basculées, non liquéfiées, est observable sous les dépôts de la terrasse de 8-10 m et au niveau du haut estran. L'existence d'un niveau marin plus bas que l'actuel vers 4600 ans BP a aussi été suggérée dans la baie. La courbe d'émersion post-glaciaire proposée pour ce secteur rend compte d'un déglacement qui semble s'être produit de l'est vers l'ouest de la vallée.

La subduction d'une dorsale active sous un continent est un processus inévitable dans l'évolution des chaînes de subduction. Le travail de cette thèse concerne l'évolution de la Cordillère de Patagonie Centrale, à la latitude du point triple du Chili, en relation avec la subduction de la dorsale active du Chili induisant le développement d'une fenêtre asthénosphérique sous la plaque sudaméricaine. A l'aide d'une approche morphologique, structurale, couplée à l'analyse d'images satellites et topographiques, nous montrons l'influence de la fenêtre asthénosphérique depuis 3 Ma sur l'évolution morphostructurale de la Patagonie Centrale. Au cours du Pliocène, la Cordillère de Patagonie Centrale est marquée par une phase d'extension majeure induisant la formation de dépressions transverses et internes à la chaîne. L'inversion négative du relief responsable de la topographie générale de type rift induit l'inversion du front morphotectonique et la déconnexion du piedmont volcano-sédimentaire du reste de la Cordillère à partir de 3 Ma. L'extension radiale dont l'amplitude est comprise entre 800 mètres et 3500 mètres, se localise dans la plupart des cas au niveau de failles polyphasées. L'évolution morphostructurale plioquaternaire proposée est directement reliée à l'ouverture de la fenêtre asthénosphérique à 3 Ma sous la Patagonie et à la remontée de matériel asthénosphérique chaud induisant la collapse régionale de la Cordillère de Patagonie Centrale.

Dans cette thèse, je reconstitue la dynamique de la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique (AMOC) au cours des changements climatiques rapides de la dernière période glaciaire. Je trouve ainsi que le ralentissement de la cellule supérieure de l’AMOC commence 1420 ± 250 (1σ) années avant le déplacement vers le sud de l’ITCZ associé au « Heinrich Stadial » 2 et 690 ± 180 (1σ) années avant celui associé au « Heinrich Stadial » 4. Mes résultats confirment donc qu’un ralentissement de l’AMOC pourrait être à l’origine des migrations de l’ITCZ associées aux « Heinrich Stadials » et fournissent une première estimation précise du décalage temporel entre ces deux variables climatiques. Sur la base de ces résultats, je propose un mécanisme expliquant les différences entre les « Heinrich Stadials » et les « Dansgaard-Oeschger Stadials ».Je montre que deux cellules de circulation étaient probablement actives dans l’océan Atlantique pendant les périodes chaudes au Groenland (« interstadials ») : une cellule supérieure initiée par l’écoulement au-dessus de 2500 m d’une masse d’eau en provenance du nord et se dirigeant vers le sud, et une cellule inférieure initiée par l’écoulement au-dessous de 4000 m d’une masse d’eau en provenance du sud et se dirigeant vers le nord. Le taux de renouvellement de la masse d’eau profonde de la cellule supérieure était probablement plus faible que celle de la masse d’eau actuellement formée dans les hautes latitudes de l’océan Atlantique Nord. Au début des « Heinrich Stadials », la structure de l’AMOC a significativement changé et des eaux en provenance du sud ont probablement dominé l’océan Atlantique en-dessous de 1300 m de profondeur. / In this thesis, I reconstruct the dynamic of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) during fast climate changes of the last glacial period. I find that the AMOC upper circulation cell started to slowdown 1420 ± 250 (1σ) and 690 ± 180 (1σ) years before the southward shifts of the Inter Tropical Convergence Zone associated with Heinrich Stadial 2 and Heinrich Stadial 4, respectively. I therefore confirm that an AMOC slowdown could be at the origin of the ITCZ shifts that occured during Heinrich Stadials and provide the first precise estimate of the phasing between these two climate variables. Based on these results I propose a mechanism explaining the difference between Heinrich and Dansgaard-Oeschger stadials.Using modeling results, I show that the Atlantic Ocean circulation during periods of higher Greenland temperatures (interstadials) was markedly different from that of the Holocene. Two overturning cells were likely active in the Atlantic Ocean: an upper overturning circulation cell initiated by northern-sourced deep water flowing southward above ~2500 m depth at the equator, and a lower overturning circulation cell initiated by southern sourced deep water flowing northward below ~4000 m depth at the equator. The overturning rate of the upper overturning cell was likely lower than that of present-day North Atlantic Deep Water. At the onset of Heinrich Stadials, the structure of the AMOC significantly changed, and southern-sourced deep-waters likely dominated the equatorial Atlantic Ocean below 1300 m depth.

L’hydrologie, la géochimie et la météorologie du petit bassin versant glaciaire à pergélisol continu du glacier Austre Lovén (10 km2, Spitsberg occidental, 79°N) ont été étudiées au cours des trois années hydrologiques 2010, 2011 et 2012 en vue de mieux définir le rôle des eaux souterraines de la nappe supra-pergélisol dans les flux d’eau et de solutés en sortie de bassin.Le travail de thèse a montré que la période d’écoulement survient en moyenne sur une période de 141 jours (σ = 4,5 jours) comprise entre les 9-10 mai et 26-27 octobre. La lame d’eau moyenne est de 0,940 m.a-1 (σ = 0,156 m.a-1) et se répartie à 79 % en eau de fonte (54 % de fonte de neige et de glace sur le glacier, 18 % de neige sur les versants et 7 % de neige dans la zone proglaciaire), 18 % en hauteurs de précipitation efficace et 3 % en décharge sous-glaciaire pérenne. Les incertitudes sur la quantification des composantes de l’écoulement et de la lame d’eau écoulée elle-même ne permettent pas une quantification plus précise des flux en eau de la nappe supra-pergélisol. Cette étude montrerait donc qu’en termes de flux d’eau, la composante d’eau souterraine supra-pergélisol pourrait être négligeable et ne constituer qu’un réservoir de transit de l’eau. En effet, le suivi piézométrique montre que la nappe dégèle et regèle à des profondeurs similaires malgré la présence d’épisodes de recharge. Ces recharges qui surviennent majoritairement au profit d’épisodes pluvieux importants (hauteurs cumulées sur 2 à 8 jours supérieures à 20 mm) se déchargent lentement par une alimentation de la rivière par la nappe. Les suivis thermiques du sous-sol ont enfin permis d’établir que le toit du pergélisol supposé se situe à une profondeur de 2,50 m pour une puissance de nappe pouvant atteindre plus d’1,70 m, soit 70 % de la couche active. Par ailleurs, les données thermiques montrent des températures du sous-sol à moins de 0,5°C de la température de dégel, laissant supposer une dégradation prochaine du pergélisol avec par conséquent un accroissement de l’épaisseur de l’aquifère de la nappe supra-pergélisol (couche active).Les données de géochimie montrent une augmentation de la minéralisation des eaux de surface du bassin par des contributions d’eau souterraine le long des cours d’eau, preuve que les eaux de la nappe supra-pergélisol impactent les flux de solutés aux exutoires. Les analyses en chimie élémentaire (n = 178) conduites sur les différents composants du système hydrologique montrent que les eaux du bassin possèdent un faciès sulfaté-bicarbonaté calcique à bicarbonaté-sulfaté calcique lié à l’altération des carbonates et des sulfures des moraines récentes et dans l’altération d’aluminosilicates dans les moraines plus anciennes. Les données d’isotopie du strontium (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr  ; n = 8) corroborent un apport du calcium dissous par les aluminosilicates de par leur signature radiogénique. Les teneurs en ¹³C du CID des eaux (n = 30) sont cohérentes aussi bien avec un système ouvert sur le CO₂ du sol (à -20 ‰) et le CO₂ atmosphérique (entre -6,5 et -8 ‰) qu’avec un système fermé sur le CO₂ où la signature de δ ¹³C des carbonates marins (à 0 ‰) peut s’imposer par dissolution. Les données d’isotopie de la molécule d’eau (n = 592) ont permis d’identifier les signatures des différentes familles d’eau composant l’hydrosystème et de proposer un modèle de mélange entre 4 pôles expliquant les signatures des eaux aux exutoires du bassin versant : eaux de fonte, précipitations estivales, eaux sous-glaciaires et eaux de la nappe supra-pergélisol. Le couplage entre les teneurs en ¹⁸O et SO²₄⁻ des eaux aux exutoires confirme ce modèle de mélange, le renforçant même en termes de variations temporelles. La mesure de ³H-³He tendrait vers un temps de séjour court tandis que les premières mesures d’activité ¹⁴C (n = 15) sont faibles, renseignant une minéralisation des eaux par un carbone ancien. / The hydrology, geochemistry and meteorology of a small, Arctic glacial watershed under continuous permafrost conditions (Austre Lovén glacier catchment area of 10 km2, western Spitsbergen, 79°N) were studied during the three hydrological years 2010, 2011 and 2012 to better define the role of suprapermafrost groundwater on both water and solute fluxes at basin outlet. The runoff period occurs on average over a 141 days period (σ = 4.5 days) between May 9-10 and October 26-27. The mean total discharge is 0.940 m a-1 (σ = 0.156 m a-1) divided into 79 % of meltwater (54 % of snowmelt and icemelt from the glacier, 18 % of snowmelt from the slopes and 7 % of snowmelt from the proglacial area), 18 % of effective summer precipitation and 3% of perennial subglacial discharge. Uncertainties in quantifying the runoff components and the total discharge itself don’t allow more precise quantification of water fluxes from the suprapermafrost groundwater by water balance. This study would so show that the suprapermafrost groundwater component would be negligible in the water balance and only constitute a transit tank for water. Indeed, the potentiometric level monitoring shows that the water-table thaws and freezes at similar depths despite recharge events occurring during summer. Those recharge events mainly occur in favor of important rain events (cumulative amounts on 2 to 8 days higher that 20 mm). The water-table discharges towards rivers. The monitoring of ground temperature indicates that the frozen ground (supposed permafrost) top is located at a maximum depth of 2.50 m for a groundwater thickness reaching up to 1.70 m, or 70 % of the active layer. Thermal data show ground temperatures between 0 and - 0.5°C, close to thaw temperature, which let suppose a permafrost degradation between 2.50 and 3.40 m deep is about to occur due to climate warming. Consequently, the suprapermafrost groundwater aquifer (active layer) is expected to thicken. Geochemical data show an increase of the basin surface water mineralization by groundwater contribution along the rivers, proof of a suprapermafrost groundwater impact on the solutes fluxes at the outlets. Elementary chemical analyses (n = 178) performed on the different components of the hydrological system show that basin waters have a sulfate-bicarbonate calcium to bicarbonate-sulfate calcium type linked to carbonates dissolution and sulfides (pyrite) oxydation in the recent moraines and to aluminosilicates weathering in older moraines. Strontium isotopic data (87Sr/86Sr; n = 8) are consistent with a contribution in dissolved calcium from aluminosilicates according to their radiogenic signature. The ¹³C contents of water DIC (n = 30) are consistent just as well with a system open on the soil CO₂ (at -20 ‰) and the atmospheric CO₂ (between -6.5 et -8 ‰) than with a system closed on the CO₂ where the δ ¹³C of marine carbonates (at 0 ‰) control the δ ¹³C signature by dissolution. Isotopic data of the water molecule (n = 592) are helpful to separate the signatures of the different water masses of the hydrosystem and to propose a 4 end-members mixing model explaining the river water signature: meltwaters, summer precipitations, subglacial water and suprapermafrost groundwater. The coupling between river water contents in ¹⁸O and SO²₄⁻ confirms this mixing model, even reinforcing it in terms of temporal variations. The unique measurement of ³H-³He tends to a short residence time while the first ¹⁴C activity data (n = 15) are low, giving a water mineralization by an old carbon.

Le sujet de ma thèse traite les changements paléoenvironnementaux et paléoclimatiques qui ont affecté les écosystèmes du Moyen Atlas marocain depuis la dernière période glaciaire, centrée autour de 25,000 cal BP. Les trois séquences sédimentaires étudiées dans cette thèse ont été prélevées le long d'un transect Nord-Sud dans le Moyen Atlas. Cette étude est basée sur une approche multi-bioindicateurs intégrant la palynologie, la géochimie élémentaire et la granulométrie afin de comprendre la dynamique des écosystèmes passés et de mettre en évidence les impacts anthropiques sur ces écosystèmes et leurs bassins versants. Les résultats obtenus montrent que durant la dernière période glaciaire et jusqu’au début de l’holocène, une végétation steppique a dominé les paysages du Moyen Atlas en réponse à des conditions climatiques froides et arides. Cependant, des populations de cèdres, de chênes et de pins ont persisté durant la période glaciaire dans des micro-refuges. Bien que le début de l’holocène révèle une expansion des chênes et des pins (principaux composants des écosystèmes forestiers méditerranéens), la steppe (composée d'armoise, de chénopodiacées et de graminées) a persisté jusqu’à 6.5 ka cal BP. Ces écosystèmes tolérant à la sécheresse reflètent un début de l’holocène chaud mais avec une quantité de précipitations annuelles assez réduite pour permettre l'expansion des forêts tel que nous l'observons en Europe et d’autres régions de la Méditerranée. Ce n'est qu'à partir de 6.5 ka cal BP que les forêts de cèdre s’installent aux altitudes des sites étudiés (autour de 1600m) et que des plantes aquatiques prolifèrent dans les marais ou nous avons effectué les sondages. Nous observons ensuite une nette régression du couvert arboré à partir de 4.5 ka cal BP, notamment les chênes décidus, et une expansion des taxons herbacés. Ceci est le résultat d’une tendance vers des conditions plus arides témoignant d'une installation du climat méditerranéen tel que nous le connaissons aujourd'hui. Le début des changements environnementaux liés à l'impact humain, à travers les données palynologiques et géochimiques, n'est enregistré qu’à partir de ca. 1500 cal BP. Les résultats obtenus dans cette thèse sont en accord avec ceux d'autres études paléoenvironnementales menées en Méditerranée autant pour la période glaciaire que pour le début des conditions arides à partir de 5.5 ka cal BP. / This thesis discusses the paleoenvironmental and paleoclimatic changes that have affected the ecosystems of the Moroccan Middle Atlas since the last glacial period, and focuses around 25000 cal BP. The three sedimentary sequences that have been studied in this thesis were taken along a North-South transect in the Middle Atlas. This study is based on a multi-bio-indicators approach, including palynology, geochemical elements and particle size, in order to better understand the dynamic of previous ecosystems and to highlight the human activities on these ecosystems and on their catchment areas.The results obtained show that during the last glacial period, and until the beginning of the Holocene, steppe vegetation was predominant in the Middle Atlas, in reaction to cold and arid climate conditions. However, populations of cedars, oaks and pine trees remained in micro-refugia. Although the beginning of the Holocene reveals an expansion of oaks and pines trees (the main components of Mediterranean forests ecosystems), the steppe (which is composed of Artemisia, Chenopodiaceae and grasses) persisted till 6.5 ka cal BP. These drought-tolerant ecosystems reflect a warm beginning of the Holocene, with an amount of precipitation that was low enough to allow the expansion of forests similar to those we can observe in Europe and other areas of the Mediterranean. It’s only since 6.5 ka cal BP that cedars forests have started to grow at the altitudes of the sites we studied (around 1600m), and that aquatic plants have proliferated in the marshes where we took our samples. We can then observe a sharp decline of tree cover, including deciduous oaks, starting 4.5 ka cal BP and an expansion of herbaceous taxa. These are the consequences of a tendency to conditions that were more arid, attesting the installation of the Mediterranean climate as we know it today. The first environmental changes linked to human impact have only been recorded, through palynology and biochemical data, from ca. 1500 cal BP. The results obtained in this thesis are in line with those obtained in other paleoenvironmental studies conducted in the Mediterranean area, for the glacial period as well as for the beginning of arid conditions starting 5.5 ka cal BP.

L'analyse des rapports isotopiques revêt une importance croissante dans l'étude des sources et puits des gaz traces atmosphériques et dans la détermination des diverses réactions chimiques mises en jeu. Dans le cadre de cette thèse, la composition isotopique du méthane piégé dans l'air du névé d'un site Arctique et d'un site Antarctique a été mesurée. A partir des profils obtenus dans le névé, et grâce à l'application récursive d'un modèle de transport diffusif des gaz à travers le névé, l'évolution du δ13 CH4 dans l'atmosphère depuis 1950 AD a pu être reconstruite pour ces deux sites. La compilation de données existantes avec les résultats de cette étude a permis de déduire une évolution du δ13 CH4 de l'ordre de +0.03‰/an dans l'hémisphère sud et +0.007‰/an dans l'hémisphère nord, depuis 1950 AD. Une méthode d'extraction et d'analyse du protoxyde d'azote dans l'air occlus dans la glace polaire a été mise au point avec succès, donnant alors accès à la composition isotopique du N2O en période pré-industrielle. La composition isotopique du N2O piégé dans le névé et la glace d'un site Arctique et d'un site Antarctique a été mesurée. Les profils alors obtenus ainsi que l'utilisation du modèle de diffusion, également employé pour le CH4, ont donné accès à l'évolution continue du signal isotopique du N2O dans l'atmosphère depuis le début de l'ère industrielle. En couplant les résultats obtenus pour les deux sites, l'évolution du δ15N2O, 1δ15N2O, 2δ15N2O et δ18(O)N2O a pu être déduite : elle est de l'ordre de -2.7‰, -2.4‰, -3.0‰ et -2.0‰ depuis 1700 AD respectivement. Une tendance sur le signal depuis 1970 AD a également pu être obtenue. L'alourdissement du signal isotopique observé dans le cas du méthane et l'allègement obtenu dans le cas du protoxyde d'azote confirment une responsabilité primordiale des sources d'origine anthropique dans l'augmentation exponentielle de la teneur de ces gaz depuis la révolution industrielle et permettent de proposer des scénarii plus restrictifs sur les sources et puits impliqués. Finalement, bien que la mise au point d'un système expérimental dédié à l'analyse de la composition isotopique du monoxyde de carbone par spectrométrie de masse en flux continu n'ait pas été suffisante pour aboutir à un système stable, de nombreuses améliorations ont été apportées afin de pouvoir mesurer les rapports isotopiques de ce gaz dans un futur proche.

Improbable enfant du Solutréen, le Badegoulien, composé d'industries souvent dépréciées technologiquement, a d'abord été indexé au Magdalénien sous les traits d'une industrie en devenir. Rapidement contesté par l'enchainement des découvertes, ce statut s'est finalement effacé devant leur originalité : à l'aube des années 90 prime ainsi l'idée d'une autonomie " culturelle " que les premières analyses technologiques vont contribuer à affermir. Embrassant une zone géographique jusqu'ici peu investie (Landes, Lot, Aude) et ce, à travers un corpus d'industries constituant un panel représentatif de la variabilité de ces assemblages, notre analyse a poursuivi deux objectifs : tenter, d'une part, de cerner au mieux les comportements techno-économiques badegouliens ainsi que les raisons de cette variabilité et, de l'autre, éprouver la réalité de cette " parenthèse " sur le plan diachronique. Si l'architecture techno-économique des premières industries lithiques badegouliennes nous apparait en définitive très éloignée des données aujourd'hui disponibles sur la fin du Solutréen - attestant d'une recomposition probablement rapide de ces normes techniques -, la rupture souvent évoquée avec le Magdalénien (moyen) se trouve adoucie par les liens existant entre Badegoulien récent et Magdalénien inférieur. Ainsi, introduisant sur le plan des équipements lithiques une coupure assez nette au début du LGM, ce techno-complexe va pourtant s'insérer dans une dynamique marquée par une transformation graduelle des comportements techno-économiques, ceci malgré une modification substantielle des normes techniques régissant le registre osseux entre la fin du Badegoulien et les débuts du Magdalénien.

La présente étude s'inscrit dans le cadre d'un projet multidisciplinaire visant à comprendre la dynamique du carbone organique et inorganique suite à la mise en eau d'un réservoir hydroélectrique. Dans un premier temps, ces travaux avaient pour objectif de décrire et de cartographier à l'échelle du 1: 50 000 les dépôts superficiels (nature, étendue, sédimentologie et stratigraphie) afin de reconstituer les principaux évènements quaternaires de la région dans le but de définir, entre-autre, le contexte de mise en place des tourbières étudiées dans le volet paléoécologique du projet. Dans un deuxième temps, ces travaux visaient à estimer la teneur en carbone inorganique (CO₃) dans les sédiments meubles, à partir de la mesure des carbonates (CaCO₃) afin d'évaluer son impact potentiel dans l'équation du bilan global du carbone du réservoir créé. Ces travaux de caractérisation des dépôts meubles ont été réalisés dans le secteur affecté par le réservoir Eastmain-I, durant les étés de 2005 et 2006. La photo-interprétation, la campagne de validation sur le terrain et la compilation cartographique ont permis d'évaluer la répartition spatiale et l'épaisseur maximale des principaux types de dépôts quaternaires dans la zone maintenant ennoyée par le réservoir: till (superficie couverte 30 %; épaisseur maximale 6 m), fluvioglaciaire de contact (< 1 %; 10 m), proglaciaire (12 %; 4 m), marin (30 %; 11 m) et organique (18 %; 5 m). Les relevés des microformes et mésoformes d'érosion glaciaire suggèrent également qu'il y a eu quatre phases d'écoulement soit de la plus ancienne à la plus récente: NNE-SSO (006°-186°) à NNO-SSE (350°-170°), NO (310°) à ONO (290°), OSO (240°; mouvement dominant responsable de l'orientation des formes fuselées) et finalement SO (220°). De plus, lors de la déglaciation, il a été établi que la Mer de Tyrrell a envahi le territoire jusqu'à une altitude d'environ 274 m (900 pi). Cette limite marine est indiquée par des deltas, des limites de délavage dans le till et quelques accumulations littorales. C'est à l'intérieur de la zone couverte initialement par la Mer de Tyrrell que les plus vastes tourbières se sont développées. Les datations au radiocarbone de la base de six de ces tourbières indiquent qu'à 6640 ± 40 ¹⁴C BP (7 510 cal BP), le niveau de la mer était situé sous l'altitude de 246 m. Enfin, les teneurs en CaCO₃ mesurées dans les sédiments superficiels sont relativement faibles, soit inférieures à 2,45 %. Ces résultats sont en accord avec la géologie du substratum rocheux, principalement formé de roches cristallines. Les valeurs moyennes les plus élevées se trouvent dans les sédiments marins (1,77 %). Les faibles valeurs en carbonates mesurées dans les tills (1,32 %) semblent démontrer que ce secteur n'a pas été affecté de façon importante par le transport glaciaire qui aurait pu provenir d'autres sources connues de roches carbonatées (régions du lac Mistassini et de la Baie James). À l'intérieur de la portion cartographiée du réservoir EM-1, la quantité approximative de moles de CaCO₃ est de 6,16 x 10¹², soit 9,25 x 10⁰⁸ tonnes. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Eastmain-l, Cartographie, Paléogéographie quaternaire, Écoulements glaciaires, Mer de Tyrrell, Teneur en carbone inorganique.

Dans les Appalaches du sud du Québec, la déglaciation du Wisconsinien supérieur s'effectuait à contre-pente, créant ainsi un contexte favorable à la formation de lacs proglaciaires. Le niveau de ces lacs s'est abaissé par palier lors de la déglaciation de cols d'altitude de plus en plus basse. Dans le bassin versant de la rivière Chaudière, les premiers exutoires d'importance, associés au lac glaciaire Mégantic, entaillent le relief des Montagnes Frontalières à une altitude de 430 mètres au sud du lac Mégantic. Les hauts reliefs des Montagnes Frontalières sont séparés des Monts Notre-Dame, plus au nord, par un plateau de plus basse altitude limité par la ligne Baie Verte -Brompton et la faille de la Guadeloupe. On y retrouve des cols à 395 mètres d'altitude vers la rivière Saint-Jean à l'est et à 310 mètres vers le lac glaciaire Memphrémagog au sud-est. Ces exutoires potentiels sont situés respectivement à la rivière Famine et aux environs de ville de la Guadeloupe. Ils ne semblent toutefois pas avoir été reliés aux différentes phases glaciolacustres d'importance ayant affecté la Beauce. Dans la région de Saint-Damien, d'autres exutoires potentiels vers le nord-est se situent à des altitudes de 375 et 305 mètres. La persistance de glaces appalachiennes dans le centre de la Beauce a permis la déglaciation des Monts Notre-Dame et le drainage par le nord-est avant la déglaciation des exutoires de la Guadeloupe et de la rivière Famine. Les exutoires de Saint-Damien sont associés à des phases glaciolacustres nommées lac glaciaire Chaudière-Etchemin phase 1 et 2. Un delta à Saint-Raphaël témoigne du drainage vers le nord-est de ce plan d'eau vers la Mer de Goldthwait par la Rivière du Sud. Des analyses géochronologiques par luminescence ont été effectuées sur des sédiments de paléorivage dans la région de Mégantic et dans la région de Saint-Odilon. Les âges obtenus sont respectivement associés à la perte d'étanchéité des masses glaciaires résiduelles du centre de la Beauce et au passage entre la phase 1 et 2 du lac glaciaire Chaudière-Etchemin. Les résultats de ces analyses datent ces évènements à 14.0 ± 1.0 et 12.4 ± 0.9 ka. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Géologie, Quaternaire, Géomorphologie, lacs proglaciaires, drainage, Tardiglaciaire, rivière Chaudière, Beauce, luminescence, sédiments glaciolacustres, paléorivages

Les moyennes et hautes latitudes Sud sont les seules régions du monde pour lesquelles le cycle naturel du soufre atmosphérique peut encore être observé sans perturbation anthropique majeure. Les aérosols soufrés sont reconnus pour leur effet radiatif et interagissent ainsi avec le climat. L'analyse des carottes de glace en Antarctique permet de connaître les variations des dépôts d'aérosols soufrés au cours des cycles glaciaire-interglaciaire, il est ainsi possible d'étudier le cycle du soufre à travers le temps. L'objectif de ce travail est de contribuer à une meilleure compréhension du cycle du soufre des régions Antarctique et sub-Antarctique, grâce à l'utilisation d'un Modèle de Circulation Générale Atmosphérique couplé à un module de chimie du soufre, le modèle LMD-ZT-Soufre (version 4). Ce travail de thèse présente tout d'abord le passage à une version récente du MCGA et une mise à jour du module de chimie. Dans un deuxième temps, le modèle a été mis en oeuvre pour simuler le climat glaciaire et le cycle du soufre au Dernier Maximum Glaciaire, il y a 20 000 ans environ. Une représentation originale de la couverture de glace de mer a été testée et son fort impact sur les émissions océaniques de sulfure de diméthyle, précurseur majoritaire des espèces soufrées aux hautes latitudes Sud, a été discuté. Les résultats du modèle suggèrent un faible impact des changements climatiques sur la production océanique de soufre pour ces régions. Ces résultats permettent d'améliorer notre connaissance des interactions soufre-climat et de dresser un bilan des incertitudes et des inconnues, tant d'un point de vue chimique que météorologique ou physique.