Cette thèse concerne la modélisation des calottes de glace qui ont couvert l'hémisphère nord durant les dernières périodes glaciaires. Des améliorations de la physique ont été effectéees sur le modèle de calotte de glace Antarctique du LGGE, nommé GRISLI, afin de rendre ce modèle portable sur l'hémisphère nord. Une nouvelle méthode pour déterminer la position du front des ice shelves (plates-formes de glace flottante) a été mise au point, des conditions aux limites spécifiques au front des ice shelves ont été ajoutées. Un nouveau schéma pour le drainage de l'eau sous-glaciaire et un critère basé sur la pression de l'eau sous-glaciaire ont permis de localiser les ice streams (ou fleuves de glace) de façon bien plus réaliste qu'auparavant. Ce nouveau modèle est appliqué aux calottes de l'hémisphère nord et simule leur évolution lors du dernier cycle glaciaire-interglaciaire en comparant l'impact relatif du bilan de masse en surface et de la dynamique. L'évolution de la calotte eurasienne aurout de l'évènement à 90 000 ans (BP) a été détaillée pour étudier l'impact des lacs proglaciaires et le rôle des ice shelves pendant l'avancée et le retrait sur les mers de Barents et de Kara.