Dans lhémisphère Sud, les reconstitutions paléoclimatiques à haute résolution sont encore relativement rares. Cette partie du monde joue pourtant un rôle essentiel dans la compréhension des changements climatiques terrestres. Le Sud du Chili étant suffisamment éloigné des calottes glaciaires de lhémisphère Nord et de linfluence de la circulation thermohaline, il constitue une région idéale en vue détudier les changements paléoclimatiques de lhémisphère Sud. Dans ce travail, le remplissage sédimentaire de deux lacs chiliens dorigine glaciaire a été étudié par une analyse multi-paramètres de carottes prélevées lors de lété austral 2002 dans le cadre du projet SSTC ENSO-Chili. Dans le lac Puyehue (164 km², 40°S, altitude 185 m), la carotte la plus prometteuse a été prélevée au site PU-II, localisé sur un cordon morainique sous-aquatique, dominé par les courants intermédiaires du Rio Golgol. Les sédiments de ce site sont finement laminés et faiblement perturbés par les activités volcanique et sismique. Premièrement, une carotte courte du site PU-II a été étudiée de manière détaillée en vue de (1) tester différentes techniques de mesure de la densité et du contenu sédimentaire en matière organique et en silice biogénique, et (2) reconstituer les changements climatiques régionaux au cours des 600 dernières années. Plusieurs traceurs ont été utilisés : la granulométrie, la susceptibilité magnétique, la géochimie des éléments majeurs, les concentrations en silice biogénique ainsi que les concentrations et les propriétés géochimiques de la matière organique (C/N, d13C). Ces analyses sont utilisées pour reconstituer les variations de paléoproductivité et de paléoprécipitations aux alentours de 40°S. Les résultats démontrent que, durant les 600 dernières années, les plus forts taux daccumulation massique en particules terrigènes sont enregistrés dans lintervalle 1490 1700 AD. Ce résultat est interprété comme une période humide associée à la mise en place du Petit Age Glaciaire européen (LIA). Les fortes précipitations caractérisant cette période pourraient être la signature locale du LIA. Le LIA serait donc un évènement global qui nest pas restreint à lhémisphère Nord. Les traceurs sélectionnés ont ensuite été appliqués à une carotte de 11 m de longueur prélevée au site PU-II. Le modèle dâge de cette carotte a été élaboré à partir de 9 datations radiocarbone et prouve que cette séquence sédimentaire couvre la dernière déglaciation et lHolocène. Les résultats démontrent que la granulométrie est hautement corrélée avec le contenu biogénique du sédiment et peut ainsi être utilisée comme traceur de paléoproductivité lacustre. La susceptibilité magnétique quant à elle est fortement corrélée avec les concentrations en aluminium et en titane et constitue un indicateur des apports terrigènes. Les variations temporelles de la composition du sédiment démontrent que, depuis le Dernier Maximum Glaciaire, la Région des Lacs chilienne a été soumise à trois changements climatiques abrupts survenus lors dune évolution climatique à plus long terme. Ces changements climatiques rapides sont : (1) la fin du Dernier Maximum Glaciaire à 17.300 cal. yr. BP ; (2) un évènement froid entre 13.100 et 12.300 cal. yr. BP, caractérisé par une terminaison abrupte et interprété comme léquivalent local de la période froide caractéristique du Dryas Récent et (3) une instabilité climatique à 3400 2900 cal. yr. BP probablement à mettre en relation avec une faible activité solaire. Lâge de lévènement froid à 13.100 12.300 cal. yr. BP est comparé aux datations obtenues sur des enregistrements similaires dans les deux hémisphères. Cette comparaison démontre que lévènement enregistré à Puyehue précède denviron 500 à 1000 ans lévènement froid caractéristique de la période du Dryas Récent dans lhémisphère Nord. Lenregistrement sédimentaire du lac Icalma (11,65 km², 38°S, altitude 1140 m) est fortement perturbé par les évènements sismiques et volcaniques. Lexistence de particules sédimentaires grossières nous a amenés à développer une méthode de mesure granulométrique combinant diffraction laser et tamisage par voie sèche. Les descriptions macroscopiques, les analyses granulométriques, les profils de susceptibilité magnétique et les résultats minéralogiques ont permis de décrire quatre types de dépôts évènementiels probablement engendrés par des séismes (homogénites, turbidites, slumps et dépôts chaotiques). Ces analyses démontrent également que les turbidites et les homogénites sont engendrées par un mécanisme similaire et que des dépôts texturalement intermédiaires existent. Ils peuvent être regroupés sous le terme turbidite s.l. et, dans ce cas, une homogénite serait léquivalent dune turbidite déposée sous linfluence dun effet de seiche. La séismite la plus récente décrite dans les sédiments du lac Icalma est un dépôt de slump ubiquiste de 6 cm dépaisseur daté à 1100 AD. Bien que la région ait été affectée par de nombreux séismes de magnitude importante au cours de la période historique (1500 2000 AD), il semble quaucun dentre eux nait engendré une séismite dans le lac Icalma. Daprès les résultats obtenus sur deux carottes longues (8 m), la région dIcalma a été soumise à une importante activité sismo-tectonique entre 3000 et 2200 cal. yr. BP.

Lobjectif de cette thèse est la reconstitution des changements climatiques quaternaires à partir de critères sédimentologiques en milieu lacustre. Il sagit entre autre dutiliser les sédiments saisonniers comme un outil de datation précis pour calibrer les reconstitutions paléoclimatiques. Cette démarche permet de mieux comprendre lorigine et/ou la propagation dévénements chauds ou froids générés soit dans lhémisphère Nord, soit dans lhémisphère Sud. Le Lac Baïkal (Sibérie) et le Lac Puyehue (Sud du Chili) contribuent à établir des nouvelles connexions climatiques. Un volet important de la thèse concerne le développement dune méthode nouvelle pour détecter les sédiments laminés saisonniers dans les carottages. La méthode consiste à imprégner les sédiments argileux avec des polymères après avoir préalablement lyophilisé le matériel. Ce travail permet de montrer : (i) que la résolution des reconstitutions paléoclimatiques réalisées à partir des sédiments du Lac Baïkal peut être augmentée, à condition de calibrer le signal sédimentaire ainsi que la chronologie du 14C ; (ii) quil est possible de reconstituer lévolution des précipitations et des réponses de type El Niño à partir des sédiments lacustres du Sud du Chili ; (iii) que la chronologie des événements climatiques de la transition Pléistocène/Holocène est plus complexe, et les épisodes chauds/froids plus nombreux que précédemment décrits ; (iv) que les archives lacustres permettent de compléter les connexions climatiques entre les deux hémisphères.