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Author |
Kévin Fourteau |
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Title |
Physique de la fermeture des pores dans le névé polaire, implications pour la compréhension des rétrocations passées entre cycle du carbone et climat // Physics of pore closure in polar firn, and its implications for the understanding of past feedbacks between climate and carbon cycle |
Type  |
Thesis |
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Year |
2019 |
Publication |
Publication Thèse de doctorat en Sciences de la Terre et de l'Univers et de l'Environnement. Université Grenoble-Alpes. |
Abbreviated Journal |
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Volume |
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Issue |
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Keywords |
550 Climat -- Observations Climate Climatologie -- Recherche Densification du névé Firn densification Glaciologie Glaciology Physics Physique Porosité Porosity |
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Abstract |
Les carottes de glace sont des archive climatiques sans équivalents : les gaz contenus dans la glace de la région aride de l'Antarctique de l'Est permettent de reconstruire les compositions atmosphériques au cours des derniers 800 000 ans. Les gaz sont piégés pendant la compaction de la neige tombée sur l'inlandsis. Dans la neige en surface, aussi appelée névé, le réseau poreux interstitiel diminue jusqu'au pincement des pores qui piègent définitivement les gaz dans la glace. Cependant, le processus même de piégeage des gaz impacte l'enregistrement des signaux mesurés dans les carottes. L'interprétation de ces signaux demande de caractériser en quoi ils diffèrent de l'atmosphère passée. Le but de cette thèse est d'étudier deux effets altérant les enregistrements gaz des carottes, le piégeage par couches qui crée des irrégularités stratigraphiques et le lissage qui retire la variabilité rapide de l’enregistrement. Une attention particulière est portée sur les glaces de l'Antarctique de l'Est.Ce travail démarre avec l'étude multi-traceurs d'une carotte de névé forée au site de Lock-In en Antarctique de l'Est. Les résultats montrent que le bas du névé est un empilement hétérogène de strates se densifiant suivant une même évolution de leur réseau poreux. La stratification reflète simplement que certaines strates sont en avance (ou retard) dans leur densification, mais la fermeture des pores est similaire dans toutes les strates. Notamment, les strates contiennent toutes des quantités similaires de gaz, comme le montrent des mesures directes. Des mesures de chimie à haute-résolution montrent que les strates denses ont une haute conductivité liquide, suggérant que la stratification profonde du névé est due à une densification préférentielle induite par des impuretés.Ces connaissances sont appliquées pour étudier des variations centimétriques mesurées dans les signaux méthane des carottes de glace. Pour cette thèse, nous utilisons 6 nouveaux signaux méthane à haute résolution, mesurés dans des carottes d'Antarctique de l'Est à l'IGE. On montre que ces variations sont des artefacts dus aux irrégularités stratigraphiques causées par des strates denses se fermant en avance. Un modèle est proposé pour simuler la présence irrégulière de ces artefacts.Une nouvelle méthode est proposée pour estimer la distribution en âge des gaz dans les carottes, qui à l'origine du lissage des variations atmosphériques rapides. Elle peut être appliquée aux carottes de la dernière période glaciaire, et donne pour la première fois des indications quantitatives sur le lissage des signaux dans les carottes à très faible accumulation. Nos résultats montrent qu'en Antarctique de l'Est, le lissage est peu sensible au taux d'accumulation, et que plus d'information que prévu est préservée lors du piégeage.Enfin, nous présentons le développement d'un nouveau type de modèle micro-mécanique du névé. Son but est de simuler l'évolution des pores dans une strate de névé. Un tel modèle pourrait être utilisé pour contraindre le piégeage des gaz dans la glace, dans des conditions de période glaciaire. |
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Programme |
1202 |
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Thesis |
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Approved |
yes |
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Serial |
8355 |
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Author |
Houstin A. |
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Title |
At-sea ecology of the Emperor penguin (Aptenodytes forsteri): Foraging strategies and evaluation of methodological and conservation tools /// Ecologie en mer du manchot empereur (Aptenodytes Forsteri) : stratégies spatio-temporelles de prospection et de recherche alimentaire et évaluation des outils méthodologiques et de conservation |
Type |
Thesis |
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Year |
2020 |
Publication |
Phd |
Abbreviated Journal |
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Volume |
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Issue |
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Pages |
pp 368 |
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Keywords |
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Programme |
137 |
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Publisher |
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Editor |
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Series Volume |
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Series Issue |
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Edition |
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Approved |
yes |
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Serial |
8495 |
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Author |
Julia Maillard |
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Title |
Boundary layer processes impacting the surface energy balance in the Arctic // Processus de la couche limite Arctique et impact sur le bilan d'énergie en surface |
Type |
Thesis |
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Year |
2022 |
Publication |
Thèse de doctorat en Physique de l'atmosphère, Sorbonne Université, Juillet 2022 |
Abbreviated Journal |
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Volume |
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Issue |
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Keywords |
551.51 Arctic Arctique Arctique -- Climat Boundary-layer Clouds Couche limite Couche limite (météorologie) Inversions de température Modélisation Nuages Nuages -- Arctique Observations Physique de l'atmosphère Température atmosphérique -- Arctique -- Modèles mathématiques |
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Abstract |
L'Arctique se réchauffe deux à trois fois plus vite que le reste de la Terre, et c'est donc une zone d'étude cruciale des sciences de l'atmosphère. Cette thèse a pour but d'étudier deux caractéristiques de la couche limite de l'Arctique (les nuages et les inversions de température en surface) et de déterminer leur impact sur le bilan d'énergie de surface en combinant observations et modélisation. Tout d'abord, une nouvelle statistique des caractéristiques nuageuses au-dessus de la banquise a été dérivée d'un ensemble de 1777 profils lidar obtenus au cours de la campagne Ice, Atmosphere, Ocean Observation Systems (IAOOS). Lors de cette campagne, les nuages étaient présents plus de 85% du temps de mai à octobre et l'épaisseur (optique et géométrique) des couches de nuages individuelles était maximale en octobre. Le forçage radiatif total des nuages en été a été était négatif pour les nuages optiquement minces, mais positif pour les nuages optiquement épais. Deuxièmement, l'impact des vitesses de vent sur le développement des inversions de température en surface en Arctique continental a été étudié. L'analyse des mesures de la campagne pré-ALPACA, qui a eu lieu à Fairbanks, Alaska, en hiver 2019, a montré qu'une circulation locale se renforce en conditions anticycloniques. Cet écoulement inhibe le développement de fortes inversions de température en alimentant la turbulence, même lorsque le refroidissement radiatif est très fort. La modélisation des inversions de température en conditions de ciel clair en lien avec la vitesse du vent a ensuite été étudiée, plus particulièrement en zones de couvert forestier. Un modèle analytique à deux couches de la couche de surface végétalisée a été développé. Ce modèle prévoit une diminution plus lente du gradient de température en fonction de la vitesse du vent par rapport à un modèle à une seul couche, et il est cohérent avec les observations menées à un site du réseau Ameriflux près de Fairbanks. En revanche, deux schémas de couche de surface de WRF se sont avérés imposer des limites excessives à la turbulence. |
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Programme |
1215 |
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Serial |
8508 |
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Author |
Eleftherios Ioannidis |
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Title |
Local and remote sources of Arctic air pollution // Sources locales et éloignées de pollution atmosphérique dans l'Arctique |
Type |
Thesis |
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Year |
2022 |
Publication |
Thèse de doctorat en Physico-chimie de l'atmosphère, Sorbonne Université, Sept. 2022. |
Abbreviated Journal |
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Volume |
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Issue |
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Pages |
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Keywords |
551.5113 577.278 Aérosols marins Arctic air pollution Arctique Chimie de l'atmosphère -- Modèles mathématiques Effets du réchauffement de la Terre Local sources Pollution atmosphérique Pollution atmosphérique -- Arctique Sources locales WRF-Chem |
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Abstract |
La région arctique se réchauffe plus rapidement que toute autre région de la planète en raison de l’effet des gaz à effet de serre, notamment le CO2, et des forçeurs climatiques à courte durée de vie d’origine anthropique, comme le carbone suie (BC). Au cours des 20 à 30 dernières années, les émissions anthropiques lointain au-dessus des régions de latitude moyenne ont diminué. Les émissions anthropiques dans l’Arctique y contribuent également et pourraient augmenter à l’avenir et influencer davantage la pollution atmosphérique et le climat de l’Arctique. Les émissions naturelles, telles que les aérosols d’origine marine, pourraient également augmenter en raison du changement climatique en cours. Cependant, les processus et les sources qui influencent les aérosols et les gaz traces dans l’Arctique sont mal quantifiés, surtout en hiver. Dans cette thèse, des simulations quasi-hémisphériques et régionales sont réalisées à l’aide du modèle Weather Research Forecast, couplé à la chimie (WRF-Chem). Le modèle est utilisé pour étudier la composition atmosphérique sur la région Arctique et lors de deux campagnes de terrain, l’une au nord de l’Alaska à Barrow, Utqiagvik en janvier et février 2014 et la seconde à Fairbanks, au centre de l’Alaska en novembre et décembre 2019 lors de la campagne française pré-ALPACA (Alaskan Layered Pollution And Chemical Analysis). Tout d’abord, les aérosols inorganiques et les aérosols de sel marin (SSA) modélisés sont évalués sur des sites arctiques pendant l’hiver. Ensuite, le modèle est amélioré en ce qui concerne les traitements des SSA, après évaluation par rapport aux données de la campagne de Barrow, et leur contribution à la charge totale d’aérosols dans la région arctique est quantifiée. Une série d’analyses de sensibilité est effectuée sur le nord de l’Alaska, révélant des incertitudes du modèle dans les processus influençant les SSA dans l’Arctique, tels que la présence de glace de mer et de chenaux ouverts. Ensuite, une analyse de sensibilité est effectuée pour étudier les processus et les sources qui influencent le BC hivernale dans l’ensemble de l’Arctique et au nord de l’Alaska, en se concentrant sur les traitements de dépôt et les émissions régionales. Des variations de la sensibilité du modèle aux dépôts humides et secs sont constatées dans tout l’Arctique et pourraient expliquer les biais du modèle. Dans le nord de l’Alaska, les émissions régionales provenant de l’extraction pétrolière contribuent de manière importante au BC observée. Les résultats du modèle sont également sensibles aux schémas de paramétrisation de la couche limite. Troisièmement, la version améliorée du modèle est utilisée pour étudier la contribution des sources régionales et locales à la pollution atmosphérique dans la région de Fairbanks pendant l’hiver 2019. En utilisant des émissions actualisées, le modèle donne de meilleurs résultats pour l’hiver 2019 que pour l’hiver 2014, lorsqu’on le compare aux observations effectuées sur des sites de fond en Alaska. Les sous-estimations des aérosols modélisés de BC et de sulfate s’expliquent en partie par le manque d’émissions anthropiques locales et régionales. Dans le cas du sulfate , des mécanismes supplémentaires de formation d’aérosols secondaires dans des conditions sombres/froides doivent également être pris en compte. |
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Programme |
1215 |
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Serial |
8509 |
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Author |
Eugénie Tessier |
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Title |
Stratégies de recherche alimentaire et distribution des proies : le cas des oiseaux plongeurs à respiration aérienne en milieu océanique |
Type |
Thesis |
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Year |
2019 |
Publication |
Thèse de doctorat en Biologie de l'environnement, des populations, écologie |
Abbreviated Journal |
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Volume |
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Issue |
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Keywords |
Acoustique active Active acoustic Behaviour ecology Distribution des proies Écologie comportementale Foraging Manchots Manchots (oiseaux) -- Austral, Océan Océan austral Oiseaux prédateurs -- Alimentation -- Austral, Océan Oiseaux prédateurs -- Distribution géographique -- Austral, Océan Penguins Prey distribution Recherche alimentaire Southern Ocean |
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Abstract |
En milieu océanique, la ressource est distribuée de façon hétérogène. De ce fait, les proies sont souvent regroupées en bancs (« patchs »). En 2014, le projet MyctO-3D-Map a permis de récolter au large de Kerguelen (Terres Australes et Antarctiques Françaises) des données simultanément sur la distribution des proies en milieu pélagique et sur le comportement de plongée de prédateurs marins. L’objectif de cette thèse était d’évaluer les stratégies de recherche alimentaire d’oiseaux plongeurs (manchots) en fonction de la distribution de leurs proies. À l’échelle de la plongée, les manchots royaux, Aptenodytes patagonicus, et les gorfous macaronis, Eudyptes chrysolophus, ajustent leur comportement en fonction de leur succès alimentaire lors de la plongée précédente. Lorsqu’ils rencontrent une zone favorable les manchots ont tendance à diminuer leur temps de surface et replonger à la même profondeur. Les manchots, comme de nombreux autres prédateurs plongeurs, effectuent des séquences de plongées répétées appelées « bouts ». Pendant les séries de prey capture attempt bouts (PCA bouts), où ces prédateurs réalisent des plongées successives de tentative de captures de proies, les gorfous macaroni et les manchots royaux modifient leur comportement de plongée en fonction de la longueur de la séquence. Plus la séquence est longue, plus l’activité de prospection est importante et plus les phases descendantes et ascendantes sont rapides. De plus, la densité de PCA bouts était similaire à la densité de patchs de poissons par km. Ces résultats suggèrent que l’unité de prospection alimentaire pour les manchots royaux serait le PCA bout. À l’échelle de la zone entière prospectée par les manchots royaux, ces prédateurs se dirigent vers une zone moins riche en biomasse mais où les patchs de poissons sont plus accessibles. Cette étude est l’une des rares ayant pu comparer des données acoustiques récoltées de façon simultanée aux données de recherche alimentaires chez des manchots pistés en mer. La distribution des patchs de poissons et plus encore leur accessibilité est donc un élément clé influençant le comportement de prospection alimentaire des prédateurs plongeurs, que ce soit à plus ou moins fine échelle. |
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Programme |
394 |
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Serial |
8525 |
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Author |
Steelandt S. |
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Title |
Disponibilité et exploitation des ressources ligneuses par les paléoesquimaux et Inuit sur la côte ouest du Nunavik (Québec, Canada) |
Type |
Thesis |
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Year |
2014 |
Publication |
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Abbreviated Journal |
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Volume |
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Issue |
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Keywords |
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Abstract |
Cette étude présente les caractéristiques des ressources ligneuses actuelles et archéologiques trouvés sur la côte ouest du Nunavik et documente leur collecte, exploitation et origine. L'étude de 1573 bois flottés provenant des plages d'Ivujivik, Akulivik, Inukjuak et Umiujaq révèle que ces derniers étaient moins nombreux, de plus petites tailles et plus dégradés dans les aires les plus au nord. Huit taxons ont été identifiés sous microscope. L'épinette était le taxon le plus abondant, suivi du saule, du mélèze, du peuplier et de l'aulne. Le cèdre blanc, le bouleau blanc et le sapin baumier étaient également présents mais extrêmement rares. La composition des 293 bois archéologiques, 550 charbons et 11 artefacts en bois provenant de 11 sites archéologiques dans les quatre zones d'études n'était guère différente. Des charbons de pin rouge ou pin sylvestre et de châtaignier, importés, ont néanmoins été découverts dans un site archéologique à Ivujivik. De plus, de nombreux charbons d'éricacées probablement locaux ainsi que du chêne ont été trouvés dans les sites archéologiques aux alentours d'Umiujaq. La présence du cèdre blanc et du bouleau blanc dans les amas de bois flottés actuels et archéologiques témoignent d'une origine des bois au sud et sud-est de la Baie de James, ce qui est également appuyé par les études comparatives et interdatations des largeurs moyennes de cernes de croissance. Des entrevues avec 27 Aînés dans les quatre villages révèlent que le vocabulaire du bois était plus diversifié dans les villages les plus méridionaux. Les arbustes étaient coupés en automne et utilisés pour la confection de matelas ou pour le feu. Les plus gros bois étaient prioritairement utilisés pour la construction des bateaux, des kayaks et traîneaux. A Ivujivik, les bois flottés étaient principalement collectés l'été par bateau autour des îles. Plus au sud, les gros bois étaient collectés ou coupés l'hiver puis rapportés par traîneaux à chiens. Finalement, les expérimentations visant à différencier chimiquement un bois flotté d'un bois coupé pour en déduire le mode de collecte des gros bois archéologiques, ont montré un plus fort enrichissement en sodium dans les bois immergés. Des analyses en composantes principales (ACP), basées sur les concentrations relatives des cations, montrent que les données des bois immergés et des bois secs peuvent être séparés en deux groupes. La complémentarité de ces recherches xylologiques, anthracologiques, radiométriques, dendrochronologiques, sociales et chimiques sur les ressources ligneuses au Nunavik apporte des connaissances inédites sur cette matière première fondamentale dans la vie quotidienne des Inuits et de leurs ancêtres. |
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Programme |
1080 |
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Serial |
8716 |
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Author |
Vallas B. |
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Title |
Structuration spatiale et temporelle des colonies de manchots royaux (Aptenodytes patagonicus) |
Type |
Thesis |
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Year |
2021 |
Publication |
Mémoires de diplôme de l'EPHE en SVT |
Abbreviated Journal |
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Volume |
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137 |
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Serial |
8717 |
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Author |
Marine Bourriquen |
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Title |
Evolution du littoral de la Presqu'île de Brøgger dans le contexte du changement climatique contemporain, Spitsberg nord-occidental /// Coastal evolution of the Brøgger Peninsula in context of actual climate change, Northwestern Spitsbergen |
Type |
Thesis |
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Year |
2018 |
Publication |
Université de Nantes. Directrice thèse : A. Baltzer. Co-direction : D. Mercier |
Abbreviated Journal |
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Volume |
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Issue |
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Pages |
208 p |
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Keywords |
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Abstract |
Les hautes latitudes font parties des régions du monde les plus sensibles au réchauffement climatique contemporain. Depuis la fin du Petit Age Glaciaire, les paysages du Svalbard enregistrent une période de transition paraglaciaire, engendrée par une augmentation des températures et des précipitations et la fonte généralisée des glaciers. Il existe peu de travaux scientifiques concernant l’impact potentiel des changements globaux sur les littoraux des régions froides, bien que ceux-ci représentent 30% des littoraux mondiaux. Ainsi, 1% des littoraux arctiques ont été étudiés suffisamment en détail pour permettre une description quantitative des processus en action. Dans le cadre de cette thèse, nous cherchons à comprendre de quelles façons les littoraux polaires enregistrent les changements climatiques contemporains. Sur la presqu’île de Brøgger, au Spitsberg nord-occidental, plusieurs systèmes côtiers ont été étudiés par le biais de différentes méthodologies adaptées: une côte basse meuble et plusieurs sites de falaises, de lithologies et d’expositions différentes. La fonte des glaciers et les modifications engendrées dans l’organisation du réseau hydrographique ont permis la progradation rapide de la portion de côte basse meuble depuis la fin du PAG. Depuis 1990, cette tendance s’inverse avec une prédominance à l’érosion côtière, annonçant la fin de la transition paraglaciaire pour ce système. Concernant les falaises, les actions marines, quels que soient les lithologies, ont une influence notable sur leur évolution. Néanmoins, les processus continentaux des domaines périglaciaires et paraglaciaires sont prédominants dans leur évolution. |
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Programme |
1223 |
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Campaign |
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Address |
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Corporate Author |
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Thesis |
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Publisher |
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Place of Publication |
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Editor |
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Language |
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Summary Language |
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Original Title |
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Series Editor |
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Series Title |
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Abbreviated Series Title |
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Series Volume |
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Series Issue |
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Edition |
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ISSN |
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ISBN |
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Medium |
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Area |
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Expedition |
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Conference |
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Notes |
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Approved |
yes |
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Call Number |
|
Serial |
8720 |
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|
Author |
Eleonora Fossile |
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Title |
Ice-related environmental changes in Arctic fjords : new insights from benthic foraminifera |
Type |
Thesis |
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Year |
2022 |
Publication |
Université d'Angers. Directrice de thèse : Hélène Howa. Co-directrice : Meryem Mojtahid. |
Abbreviated Journal |
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Volume |
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Issue |
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Pages |
310 p |
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Keywords |
550 Bioindicateurs Bioindicators Glace de mer Glacier côtier Indicateurs biologiques Polynie Polynya Proxy Sea ice Svalbard Tidewater glacier |
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Abstract |
Le changement climatique menace les régions polaires avec des conséquences majeures sur la dynamique des glaces et les écosystèmes associés. Les simulations de fonte glaciaire reposent sur des reconstitutions paléo environnementales, qui complètent les mesures directes sur la période actuelle pour réduire l'incertitude des prévisions. Des proxies basés sur l’écologie des foraminifères benthiques (FB) sont développés dans cette thèse pour suivre la dynamique des glaces de mer et le retrait des glaciers côtiers. Dans le Storfjorden, les FB montrent une réponse aux eaux enrichies en CO2 (saumures) libérées pendant les processus de formation de glace de mer. Le rapport entre les FB agglutinés et calcaires (A/C) est proposé comme proxy de la persistance sur les fonds de ces saumures qui provoquent la dissolution des tests calcaires des FB. Bien que le signal A/C soit affecté par des processus taphonomiques, il permet de souligner les différences entre les zones affectées par la persistance de saumures et celles sous influence intermittente. Dans le Kongsfjorden, des gradients environnementaux abrupts (e.g., salinité, turbidité de l'eau, flux organiques) sont provoqués par la dynamique des glaciers côtiers. En été, différents assemblages de FB s’installent en fonction de l’éloignement au front du glacier, avec une augmentation vers le large de la diversité taxonomique et fonctionnelle. Un indicateur combinant plusieurs mesures de diversité a été proposé comme proxy du recul des glaciers côtiers, et son efficacité a été testée sur une archive sédimentaire des 60 dernières années. Les deux proxies proposés ici sont donc applicables dans tout environnement arctique similaire. |
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Programme |
1223 |
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Approved |
yes |
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Serial |
8721 |
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Author |
Tranchant Y.-T. |
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Title |
Vers une meilleure exploitation de l’altimétrie côtière : apports combinés de la modélisation hydrodynamique à haute-résolution et des nouvelles techniques de cartographie du niveau marin par GNSS /// Towards a better use of coastal altimetry : contributions of hydrodynamic modelling and new GNSS techniques |
Type |
Thesis |
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Year |
2022 |
Publication |
Université de La Rochelle. Sous la direction de Valérie Ballu et de Laurent Testut. |
Abbreviated Journal |
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Volume |
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Keywords |
Altimétrie côtière Coastal altimetry Drone marin Drones -- Mer GNSS Hydrodynamic modelling Littoraux -- France Localisation par satellites, Systèmes de Marine drone Mer -- Niveau -- Mesure Modélisation hydrodynamique |
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Abstract |
La mesure du niveau de la mer par satellite a atteint un niveau sans précédent en termes de précision et de couverture spatio-temporelle. Ces observations nous ont permis d'améliorer notre compréhension de la dynamique à grande échelle des océans, mais leur exploitation reste un défi à l’approche de la côte, où les incertitudes liées à la marée océanique et aux fines échelles du géoïde sont plus importantes. L’objectif de cette thèse est de développer de nouvelles méthodologies s’appuyant sur les mesures mobiles du niveau de la mer par GNSS et la modélisation hydrodynamique afin de mieux exploiter les mesures altimétriques côtière et de préparer l’arrivée des futures missions. Lors d’une campagne menée avec le drone marin PAMELi en Juillet 2020 dans les Pertuis Charentais, une cartographie du niveau marin est réalisée le long d’un itinéraire préprogrammé. Cette cartographie est exploitée afin d’évaluer un modèle de marée sous une trace altimétrique, et démontrer le potentiel d’un drone pour étendre spatialement nos capacités de validation. Par la suite, on estime les pentes de géoïde dans la zone à partir du même jeu de données, en combinant mesures in-situ et modèle hydrodynamique. On montre que la modélisation des gradients de topographie dynamique permet d’améliorer la précision de la cartographie des pentes de géoïde. Ces deux études exploitent une méthodologie basée sur les différences aux points de croisement, et offrent des perspectives sur l'utilisation des drones marins dans le contexte de la future mission SWOT. Enfin, on présente une méthode de prédiction du trait de côte basée sur l’utilisation d’un MNT et du modèle hydrodynamique, appliquée aux passage Sentinel-3A afin d’évaluer l’impact des bancs découvrant sur la mesure altimétrique. Dans leur ensemble, ces travaux constituent un socle méthodologique qui permettra de mieux comprendre et utiliser les mesures altimétriques dans les environnements côtiers, et préparer l’arrivée de la future mission SWOT. |
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Programme |
688 |
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Address |
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Thesis |
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Expedition |
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Conference |
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Approved |
yes |
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Serial |
8352 |
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