La carotte KZai02, forée dans le cône détritique sous-marin du fleuve Zaire/Congo, renseigne du stade isotopique 6.6 à l’Actuel (derniers 165 ka). La dynamique de la végétation de l’Afrique Centrale a été reconstruite sur la base de l’étude de son contenu pollinique. Ces résultats, comparés à ceux du contenu en carbone organique total et au rapport Ti/K, renseignent respectivement sur l’activité des alizés et l’intensité de la mousson dans le passé. Les glaciaires sont caractérisées par des températures basses empêchant le développement de la forêt tropicale humide sur le bassin versant du Zaïre/Congo au bénéfice des savanes. Les interglaciaires sont marquées par le développement de la forêt tropicale humide et des marais de mangrove sur la côte suite à l’élévation du niveau marin. Le passage progressif de zones herbeuses à des environnements plus forestiers témoigne d’un décalage entre les augmentations de température et d’humidité. Le stade isotopique 5 montre deux événements moins chauds (sous-stades 5b et 5d) avec le développement des forêts afromontagnardes (principalement Podocarpus). L’excentricité, l’obliquité et particulièrement la précession ont été identifiées comme ayant exercé une influence sur les écosystèmes végétaux. Ces périodicités ont été interprétées en termes de variations des précipitations liées à des fluctuations de l’ITCZ. Des cycles infra-Milankovitch ont aussi été révélés par l’analyse spectrale. Ils sont attribués (1) aux pulsations glaciaires des événements de Heinrich et de Dansgaard/Oeschger et (2) à des variations à haute fréquence semblables à celles décelées sur la mousson est-asiatique et reliées au contrôle des calottes polaires / Core KZai02 from the Zaire/Congo deep sea fan runs from MIS 6.6 to Present (last 1685 ka). Its pollen study allows to reconstruct the vegetation past variations over the Central Africa. These results, compared to the Total Organic Carbon content (TOC) and the Ti/K ratio, inform on the past trade winds and West African monsoon variability, respectively. During glacials, low temperatures over the Zaire/Congo watershed prevented the development of the tropical rain forest in opposition to savannah. Each interglacial starts with the development of mangrove testifying to events of sea-level rise. Then, the succession of grassy and forested environments indicates a gap between temperature and humidity rises. During the warmer episodes, rain forest expanded over the Central Africa. The Marine Isotope Stage 5 includes two cooler events supported by expansion of the afromontane forest (mainly Podocarpus) corresponding to substages 5b and 5d. Eccentricity, obliquity and particularly precession are identified in variations of the ecological groups of the KZai 02 pollen record and interpreted in terms of variations of precipitations linked to fluctuations of the ITCZ. Sub-Milankovitch periods are also revealed by spectral analysis and related to (1) the Heinrich and Dansgaard/Oeschger glacial pulsation events and (2) high frequency variations similar to the East Asian monsoon oscillations controlled by ice sheets

La carotte KZai02, forée dans le cône détritique sous-marin du fleuve Zaire/Congo, renseigne du stade isotopique 6.6 à l'Actuel (derniers 165 ka). La dynamique de la végétation de l'Afrique Centrale a été reconstruite sur la base de l'étude de son contenu pollinique. Ces résultats, comparés à ceux du contenu en carbone organique total et au rapport Ti/K, renseignent respectivement sur l'activité des alizés et l'intensité de la mousson dans le passé. Les glaciaires sont caractérisées par des températures basses empêchant le développement de la forêt tropicale humide sur le bassin versant du Zaïre/Congo au bénéfice des savanes. Les interglaciaires sont marquées par le développement de la forêt tropicale humide et des marais de mangrove sur la côte suite à l'élévation du niveau marin. Le passage progressif de zones herbeuses à des environnements plus forestiers témoigne d'un décalage entre les augmentations de température et d'humidité. Le stade isotopique 5 montre deux événements moins chauds (sous-stades 5b et 5d) avec le développement des forêts afromontagnardes (principalement Podocarpus). L'excentricité, l'obliquité et particulièrement la précession ont été identifiées comme ayant exercé une influence sur les écosystèmes végétaux. Ces périodicités ont été interprétées en termes de variations des précipitations liées à des fluctuations de l'ITCZ. Des cycles infra-Milankovitch ont aussi été révélés par l'analyse spectrale. Ils sont attribués (1) aux pulsations glaciaires des événements de Heinrich et de Dansgaard/Oeschger et (2) à des variations à haute fréquence semblables à celles décelées sur la mousson est-asiatique et reliées au contrôle des calottes polaires

Le travail présenté dans ce manuscrit est consacré à la restitution et à l'interprétation des profils verticaux de rapports de mélange du chlorure d'hydrogène (HCl) et du formaldéhyde (H2CO) mesurés par l'instrument sous ballon SPIRALE (SPectroscopie InfraRouge par Absorption de Lasers Embarqués), au cours de deux vols effectués en région intertropicale depuis Teresina (Brésil, 5.1°S-42.9°S), le 22 Juin 2005 et le 9 Juin 2008. Les problématiques scientifiques liées à l'étude de ces composés, les caractéristiques de la haute troposphère et de la basse stratosphère intertropicale et enfin celles du spectromètre SPIRALE sont décrites. L'étude de faisabilité de la mesure de H2CO a permis de définir la position et l'intensité de la raie d'absorption la plus adéquate pour la mesure stratosphérique de ce composé (à 2912.1 et 1701.5 cm-1). Les profils verticaux de rapports de mélange de H2CO obtenus au cours de ces vols de SPIRALE sont présentés et comparés. Les mesures de HCl sont les premières à avoir été réalisées in situ dans la basse et moyenne stratosphère intertropicale. Dans la couche de transition intertropicale, celles-ci sont utilisées en lien avec des mesures récentes de composés à très courte durée de vie (VSLS), afin d'estimer la contribution de ceux-ci au bilan du chlore stratosphérique. Dans la moyenne stratosphère, les signatures visibles sur les profils verticaux de HCl et sur ceux d'ozone acquis simultanément sont étudiées en lien avec l'oscillation quasi-biennale. En outre, le bon accord entre SPIRALE et l'instrument MLS du satellite Aura a permis de conforter la fiabilité de celui-ci pour la mesure de HCl.

Cette thèse a pour objectif l'étude des modes de connexions climatiques entre les basses et les hautes latitudes associés à la variabilité climatique rapide de la dernière période glaciaire. Elle est basée sur l'analyse géochimique de deux carottes de sédiments marins prélevées dans le Pacifique Est tropical. Les salinités des eaux de surface du Pacifique Est-équatorial sont estimées par des mesures du δ18O des foraminifères planctoniques couplées à des paléothermomètres. Les variations de salinités régionales répondent à la migration latitudinale des zones de convection atmosphérique, permettant de tracer les transferts interocéaniques de vapeur d'eau via l'atmosphère depuis l'Atlantique vers le Pacifique. Les isotopes stables mesurés sur les foraminifères benthiques couplés à des mesures de géochimie organique ont permis d'interpréter ces enregistrements en termes de circulation océanique des eaux intermédiaires, et d'en déduire des modes de ventilation océanique dans le Pacifique.

Les formations herbacées actuellement dominantes en zone intertropicale sont mal discriminées par les marqueurs de végétation courants. Ainsi, la modélisation de la végétation et les reconstitutions des climats passés dans ces zones sont limitées. Les phytolithes sont des particules d'opale formées par précipitation de silice amorphe entre et/ou dans les cellules de nombreuses plantes vivantes, couramment utilisés pour tracer la dynamique des formations herbacées. Cependant, les calibrations entre assemblages phytolithiques, végétation et climat sont rares. Cette thèse établit des fonctions de transfert entre indices phytolithiques, caractéristiques des formations herbacées intertropicales actuelles, et contraintes bio-climatiques, en vue de pouvoir intégrer les données phytolithiques à la méthode de biomisation pollinique permettant des reconstitutions de végétation. Ceci permettra d'améliorer et de valider certains modèles prédictifs de végétation. En Afrique de l'Ouest, l'indice Iph permet de différencier les savanes à graminées basses des savanes à graminées hautes. Une fonction de transfert, établie pour estimer l'évapotranspiration (AET/PET), offre de bons résultats, comparables et complémentaires aux estimations fournies par la biomisation pollinique. L'indice Ic étudié sur un gradient altitudinal en Afrique de l'Est estime correctement la proportion des sous-familles graminéennes Pooideae et Panicoideae en zone intertropicale soit, potentiellement, la domination des Poaceae en C4/C3, jusqu'alors difficilement enregistrée. Pour la première fois un marqueur de végétation, l'indice D/P, est calibré de façon quantitative en terme de LAI le long d'un transect forêt-savane. Finalement, une analyse discriminante utilisant la totalité des assemblages permet de définir six biomes phytolithiques. Ces biomes intégrés à la méthode de biomisation pollinique, offriront des reconstructions paléo-environnementales plus précises, notamment les transitions désert/savane/forêt.