7 mai 2024

Joanna Charton soutient sa thèse au CEREGE

Titre

Paleoclimatic reconstruction for the past 40,000 years in the
Kerguelen Archipelago from glacial chronologies constrained by the
cosmogenic nuclide chlorine-36

Jury

• Tibor DUNAI (PR), Institute of Geology and Mineralogy, Univ. Cologne - Rapporteur
• Yann ROLLAND (MCF), EDYTEM, Univ. Savoie Mont Blanc - Rapporteur
• Olga SOLOMINA (DR), Institute of Geography, Russian Academy of Sciences - Examinatrice
• Denis MERCIER (PR), Sorbonne Université, LGP – Examinateur & président du jury
• Vincent JOMELLI (DR), CNRS CEREGE, AMU - Directeur de thèse
• Irene SCHIMMELPFENNIG (CR), CNRS CEREGE, AMU - Co-directrice de thèse
• Vincent FAVIER (Physicien adjoint), IGE, Université Grenoble Alpes - Membre invité
• Deborah VERFAILLIE (CR), CNRS CEREGE, AMU – Membre invitée

Résumé

Dans l’Océan Indien austral, l’archipel des Kerguelen (49°S, 69°E) constitue un
observatoire unique pour étudier l’évolution des glaciers et des paléoclimats associés.
C’est en effet un des rares secteurs à abriter de nombreuses morphologies glaciai res
anciennes. Ceci est d’autant plus pertinent que l’évolution des glaciers depuis le Stade
Isotopique Marin 3 (MIS 3 ; 60-26.5 ka) reste peu documentée en région subantarctique.
Ainsi, les objectifs de cette thèse sont de mieux contraindre les chronologies glaciaires aux
Kerguelen, afin de les comparer aux autres régions des moyennes latitudes de
l’hémisphère sud et d'étudier les facteurs climatiques associés. Pour ce faire, des
échantillons ont été prélevés sur des blocs morainiques, des erratiques et des polis
glaciaires sur différents sites et ont été datés grâce aux nucléides cosmogéniques produits
in situ (principalement avec le 36Cl, et complétés par quelques mesures de 10Be et 26Al). La
plus ancienne avancée glaciaire s'est produite pendant le MIS 3, d’après la moraine de
Port-aux-Français à ~42.2 ka. Les glaciers ont ensuite connu des culminations au cours
du Dernier Maximum Glaciaire (DMG ; 26.5 - 19 ka) à ~21.5 ka à Port Jeanne D'Arc et à
~21.4 ka et ~19.4 ka à Baie Larose. La présence d’une moraine datée du MIS 3, qui n'a pas
été oblitérée par une avancée du DMG suggère que l'étendue des glaciers à ⁓42.2 ka était
au moins aussi importante que celle du DMG sur l'archipel. Les âges d’exposition des polis
glaciaires en différents sites de l'archipel varient de ⁓39 à ⁓19 ka. Ces résultats suggèrent
des périodes de déglaciation qui se sont produites entre ces deux culminations glaciaires
et juste après le DMG à Kerguelen. Les avancées pendant le MIS 3 et le DMG sont en phase
avec les températures de surface océanique froides (SST) dans la région. Cependant, les
facteurs climatiques responsables des plus grandes avancées des glaciers pendant le MIS
3 restent à identifier, bien que des changements de précipitations aient pu se superposer
aux changements de températures. Au cours du Tardiglaciaire (19 – 11.7 ka), des
avancées glaciaires ont eu lieu à ~16.0 ka et à ~12.9 ka à Val Travers, à ~13.6 ka dans la
vallée du glacier Arago et à ~14.3 ka dans la vallée du glacier Gentil, probablement
associées à l’événement d’Heinrich 1 et/ou à L’Antarctic Cold Reversal. Jusqu'à présent,
aucune moraine du début ou du milieu de l'Holocène n'a été trouvée à Kerguelen, ce qui
indique que les glaciers ont probablement reculé de manière significative au cours de ces
périodes. Aussi, la datation de polis glaciaires (allant de ~4.4 ka à ~14 ka) sur le site du
glacier Ampère suggère que cette vallée a été désenglacée pendant plusieurs millénaires
au cours de l'Holocène. Enfin, les glaciers semblent avoir progressé à nouveau pendant
l'Holocène tardif, à ~2.6 ka au site du glacier Gentil, puis au cours du dernier millénaire, à
~1 ka, ~430 ans et ~300 ans au site du glacier Ampère. Les variations holocènes des
glaciers de Kerguelen ont probablement été contrôlées par les effets combinés des SST
liées aux variations du front polaire antarctique et des fluctuations des précipitations liées
aux variations millénaires du mode annulaire austral. Nos résultats sont cohérents avec
les observations faites ailleurs dans l'hémisphère sud à la fin du Pléistocène supérieur.
Cependant, l'évolution plurimillénaire des glaciers de Kerguelen au cours de l'Holocène
est originale. En effet, contrairement à la Nouvelle-Zélande et à la Patagonie, l’étendue des
glaciers de Kerguelen était au moins aussi réduite au début de l'Holocène qu’à l’actuel, et
leur extension n’a progressé qu’au cours du dernier millénaire. Enfin, la modélisation et
les observations glaciologiques confirment le retrait actuel marqué de la calotte Cook et
en particulier du plus grand glacier français, le glacier Ampère. Les simulations futures
suggèrent sa disparition complète d'ici la fin du siècle.