Abstract: .La densification du névé en glace est un processus essentiel à comprendre pour interpréter les enregistrements climatiques. Une bonne connaissance des mécanismes permet une datation précise de l'air capturé dans la glace lors de la fermeture des pores. Celle-ci est plus vieille que l'air capturé à cause du transport des gaz dans la colonne de névé plus rapide que la densification de celui-ci. Cette différence d'âge entre la glace et le gaz est généralement appelé le Δage. La densification de la neige consiste en un processus complexe de réarrangement de grains, de frittage et de déformation viscoplastique. Bien que le comportement viscoplastique du cristal de glace soit fortement anisotrope, les modèles de densification actuels ne tiennent pas compte de cette anisotropie. De plus, le caractère granulaire du névé affecte aussi sa densification. La relation entre la fermeture des pores et les mécanismes microstructuraux sous-jacents est encore méconnue. Le but de cette thèse est d'incorporer l'aspect granulaire ainsi que l'anisotropie du cristal de glace dans une approche de modélisation innovante de la densification. Des expériences sur l'indentation viscoplastique de cylindres monocristallins de glace ont été réalisées pour proposer une loi de contact basée sur la théorie de l'indentation, et prenant en compte la déformation préférentielle du cristal de glace sur les plans basaux. Cette loi de contact a été implémentée dans un code utilisant la méthode des éléments discrets pour prédire la densification du névé.La micro-tomographie aux rayons X a été utilisée pour caractériser ex situ le névé polaire en trois dimensions à différentes étapes de la densification (ρ= 0.55-0.88 g/cm3), i.e. pour différentes profondeurs (~23 à 130m). Une étude fine de la fermeture des pores et de différentes caractéristiques morphologiques et physiques a été réalisée pour les sites polaires Dome C et Lock In. Des essais mécaniques ont aussi été réalisés in situ sur du névé extrait de Dome C dans le but de modéliser la densification du névé. Les observations microstructurales des expériences ex situ et in situ révèlent d'importantes différences dues aux vitesses relativement importantes utilisées lors des essais mécaniques. Ces vitesses rapides permettent de découpler la contribution des cinétiques de diffusion de la contribution viscoplastique de la déformation. Les effets de ces contributions sur la morphologie des pores et leurs fermetures sont discutés. Pour caractériser la fermeture des pores, cette thèse propose un indice de connectivité définit par le ratio entre le volume du plus gros pore sur la porosité totale. En effet, cet indice est plus approprié lors de l'utilisation de la tomographie aux rayons X que le ratio de pores fermés pour prédire la densité au close-off.

Abstract: Seabirds rarely cross major terrestrial barriers during seasonal migration, possibly because they have a limited ability to build up fat stores. For the first time, we tracked two Ivory Gulls with GPS loggers during spring migration from the wintering area in Davis Strait to the breeding colony in north-east Greenland. While one bird migrated in March around the southern tip of Greenland, the other delayed migration until May and crossed the Greenland icecap north of 70°N, covering 1345 km in 29 h. Several aspects of the crossing were noteworthy: the track was remarkably direct, the bird made several stops (totalling 6 h) on the icecap, and the bird increased its flying altitude to nearly 3000 m over West Greenland and > 4000 m over East Greenland.

Abstract: De nombreuses questions restent en suspens quant aux relations existantes entre les processus biologiques et physiques dans l'océan Austral. Pour répondre à ces questions, des enregistreurs électroniques sont déployés sur des prédateurs marins, et notamment sur des éléphants de mer austraux. Ces enregistreurs échantillonnent une grande variété de données physiques, biologies ou comportementales à haute fréquence générant ainsi une quantité considérable d’information. L’ensemble de ces données sont dites fonctionnelles car elles présentent un caractère commun : elles évoluent selon un continuum, qu’il soit spatial ou temporel. L’objectif de cette thèse est donc double, il s’agit d’étudier l’activité alimentaire de femelles éléphant de mer en relation avec les processus physiques de l’océan austral, tout en intégrant le caractère fonctionnel des données échantillonnées. Les résultats obtenus montrent que (1) par rapport aux méthodes classiquement employées, les méthodes d’analyse de données fonctionnelles permettent d’identifier une plus grande variété de comportements de plongées au sens biologique défini. (2) Ces approches fonctionnelles sont plus adaptées pour des données aux fréquences d’échantillonnage variable. (3) L’analyse de données fonctionnelles nous permet également d’accéder à la densité de nos individus, reflet de leur condition corporelle, et les comportements de plongées qu’ils adoptent ont une influence réelle sur cette condition corporelle, à différentes échelles de temps. (4) Il existe une relation entre les caractéristiques des masses d’eau rencontrées par les femelles éléphants de mer et les plongées qu’elles effectuent.

Abstract: Marine animals equipped with biological and physical electronic sensors have produced long-term data streams on key marine environmental variables, hydrography, animal behavior and ecology. These data are an essential component of the Global Ocean Observing System (GOOS). The Animal Borne Ocean Sensors (AniBOS) network aims to coordinate the long-term collection and delivery of marine data streams, providing a complementary capability to other GOOS networks that monitor Essential Ocean Variables (EOVs), essential climate variables (ECVs) and essential biodiversity variables (EBVs). AniBOS augments observations of temperature and salinity within the upper ocean, in areas that are under-sampled, providing information that is urgently needed for an improved understanding of climate and ocean variability and for forecasting. Additionally, measurements of chlorophyll fluorescence and dissolved oxygen concentrations are emerging. The observations AniBOS provides are used widely across the research, modeling and operational oceanographic communities. High latitude, shallow coastal shelves and tropical seas have historically been sampled poorly with traditional observing platforms for many reasons including sea ice presence, limited satellite coverage and logistical costs. Animal-borne sensors are helping to fill that gap by collecting and transmitting in near real time an average of 500 temperature-salinity-depth profiles per animal annually and, when instruments are recovered (∼30% of instruments deployed annually, n = 103 ± 34), up to 1,000 profiles per month in these regions. Increased observations from under-sampled regions greatly improve the accuracy and confidence in estimates of ocean state and improve studies of climate variability by delivering data that refine climate prediction estimates at regional and global scales. The GOOS Observations Coordination Group (OCG) reviews, advises on and coordinates activities across the global ocean observing networks to strengthen the effective implementation of the system. AniBOS was formally recognized in 2020 as a GOOS network. This improves our ability to observe the ocean’s structure and animals that live in them more comprehensively, concomitantly improving our understanding of global ocean and climate processes for societal benefit consistent with the UN Sustainability Goals 13 and 14: Climate and Life below Water. Working within the GOOS OCG framework ensures that AniBOS is an essential component of an integrated Global Ocean Observing System.