Dissertations / Theses: 'Cycle climatique'

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Pichon, Jean-Jacques. "Les diatomées, traceurs de l'évolution climatique et hydrogéologique de l'Océan austral au cours du dernier cycle climatique." Bordeaux 1, 1985. http://www.theses.fr/1985BOR10622.

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Gasser, Thomas. "Attribution régionalisée des causes anthropiques du changement climatique." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066543/document.

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Abstract:

Cette thèse traite du Brazilian Proposal, c'est-à-dire de la détermination des contributions nationales au changement climatique d'origine humaine. Pour répondre à cette question, nous avons développé un modèle compact du système Terre, OSCAR v2.1. Ce modèle intègre une représentation du cycle du carbone (CO2, CH4), de la chimie atmosphérique des gaz à effet de serre (CH4, N2O, O3, composés halogénés), mais également des aérosols et de la dynamique climatique. Il est forcé en émissions anthropiques de composés actifs et en changements d'usage des sols. Après avoir constaté la bonne capacité du modèle à reproduire les observations passées des principales grandeurs climatiques, et après avoir énoncé les grands principes régissant les exercices d'attribution, nous attribuons les causes anthropiques du changement climatique. Nous trouvons que la rétroaction climatique, sur le cycle du carbone et sur la chimie atmosphérique, a un effet prépondérant qui exacerbe l'importance relative de chaque forçage anthropique. Par ordre décroissant, émissions de dioxyde de carbone fossile, de dioxyde de soufre, de méthane, et usages des sols, sont trouvés comme étant les plus importants contributeurs au changement climatique en 2008. A travers ces forçages, les pays dits en développements sont dorénavant de plus grands contributeurs au changement climatique que les pays dits développés. C'est cependant toujours l'inverse si l'on résonne en contribution par tête ; mais nous montrons qu'un tel raisonnement rend incompatibles une trajectoire de réchauffement inférieur à deux degrés et équitable
This PhD thesis deals with the Brazilian Proposal, that is the assessment of national contributions to anthropogenic climate change. To answer the Proposal, we have developed a compact Earth system model, named OSCAR v2.1. The carbon cycle (CO2, CH4), the atmospheric chemistry of greenhouse gases (CH4, N2O, O3, halogenated compounds), as well as aerosols and climate dynamics are included in this model. It is driven by anthropogenic emissions of active compounds, and by land-use changes. After acknowledging the ability of the model to reproduce past observations of the main climatic variables, and after exposing the fundamental principles of attribution exercises, we attribute climate change to its anthropogenic causes. We find that the climate feedback -- over both the carbon cycle and the atmospheric chemistry -- has a prominent effect that exacerbates the relative importance of each anthropogenic forcing. In decreasing order, emissions of fossil carbon dioxide, of sulfur dioxide, of methane, and land-use changes, are found to be the most important contributors to climate change in 2008. Through these forcings, the so-called developing countries are now contributing more to climate change than the so-called developed countries. It is however still the contrary on a per capita basis; but we show that such an accounting approach makes it impossible to reach equity within a less-than-two-degree warming trajectory

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Cadule, Patricia. "Modélisation des interactions entre le système climatique et le cycle du carbone." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066142.

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Abstract:

L'objectif principal de cette thèse est d'étudier l’évolution des échanges de carbone entre l’atmosphère, la biosphère terrestre et l’océan depuis la période pré-industrielle. Nous avons pour cela développé le modèle climat-carbone IPSLCM4-LOOP qui repose sur le couplage entre le Modèle de Circulation Générale Océan-Atmopshère de l’IPSL et les modèles de cycle du carbone, ORCHIDEE pour la biosphère terrestre et PISCES pour la biogéochimie marine. IPSL-CM4-LOOP a permis d’étudier la sensibilité des échanges de carbone entre l’atmosphère, la biosphère terrestre et l’océan, à différents forçages radiatifs et différentes vitesses de perturbation du système. Les études menées au cours de cette thèse ont permis mieux comprendre les interactions entre le système climatique perturbé par l’homme et le cycle du carbone. Nous avons montré que le cycle du carbone répond de façon non uniforme dans le temps et dans l’espace à la perturbation climatique, indiquant que les scénarios futurs de mitigation doivent impérativement prendre en compte les rétroactions complexes entre le système climatique et les cycles biogéochimiques.

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Arzel, Olivier. "Mécanismes de variabilité climatique interdécennale dans des modèles idéalisés." Brest, 2004. http://www.theses.fr/2004BRES2008.

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Abstract:

Plusieurs observations in-situ et satellitales montrent des variations prononcées de la température de surface de la mer (SST) sur des échelles de temps décennales à interdécennales dans l'Atlantique nord. A l'aide de modèles idéalisés purement océaniques ou couplés océan-atmosphère, nous étudions les mécanismes pouvant mener à de telles variations. Nous nous concentrons sur la partie éventuellement prévisible du système climatique. Notre étude se décompose en trois parties. Tout d'abord nous nous intéressons à la variabilité décennale impliquant uniquement les interactions entre les vents de surface et la circulation poussée par les vents dans un modèle couplé très simple. Nous mettons en évidence un mode couplé actif, et concluons qu'il n'est pas réaliste. La voie naturelle est ensuite de considérer la dynamique de la circulation thermohaline Atlantique à travers un modèle océanique 3D idéalisé à basse résolution. En analysant principalement les sources de variance de densité et la structure des perturbations, nous mettons en évidence les caractéristiques fondamentales à deux types de variabilité interdécennale associés à un forçage air-mer constant et aux conditions mixtes (rappel sur la SST et flux d'eau douce constant) dans le but de les différencier. Ce type d'approche devrait permettre d'identi. Er quel type de variabilité, flux ou mixte (s'il y a), est à l'oeuvre dans des modèles couplés plus complexes et plus réalistes. La dernière partie de notre étude s'attache à examiner la robustesse des oscillations précédentes dans un modèle couplé simplifié, avec une atmosphère axisymétrique dynamique résolvant un cycle hydrologique interactif. A l'aide des diagnostiques précédemment définis, nous montrons que la variabilité interdécennale, qui émerge spontanément, est un mode purement océanique forcé par des flux air-mer constants de chaleur et d'eau douce. Malgré la simplicité des modèles utilisés dans cette thèse, nous espérons reproduire une partie de la variabilité interdécennale observée.

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Dayon, Gildas. "Evolution du cycle hydrologique continental en France au cours des prochaines décennies." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30252/document.

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Abstract:

L'étude des impacts du changement climatique demande souvent de mettre en place de longues chaînes de modélisation. Du modèle qui servira à estimer les concentrations futures en gaz à effet de serre jusqu'au modèle d'impact. Tout au long de cette chaîne de modélisation, les sources d'incertitudes s'accumulent et compliquent l'exploitation des résultats pour l'élaboration de stratégies d'adaptation. Il est proposé ici d'évaluer les impacts du changement climatique sur le cycle hydrologique en France ainsi que les incertitudes qui y sont associées. La contribution de chacune des sources d'incertitudes n'est pas abordée, principalement celle associée aux scénarios d'émission de gaz à effet de serre, aux modèles climatiques et à la variabilité interne. Nous proposons dans ce travail une approche pour évaluer la transférabilité dans un climat futur de la méthode statistique de régionalisation des simulations climatiques. La vérification de l'hypothèse de transférabilité effectuée est l'une des principales sources d'incertitudes des méthodes statistiques de régionalisation. L'évaluation proposée ici s'appuie sur l'utilisation de modèles régionaux, dans un cadre dit de modèle parfait, et permet de montrer que l'utilisation de certain prédicteurs s'avèrent utile à assurer la transférabilité de la méthode de régionalisation dans un climat futur. Cette approche proposée pour une méthode de désagrégation statistique est également applicable à des méthodes de correction des biais des modèles régionaux. Les récentes réanalyses atmosphériques sur l'ensemble du XXème siècle, régionalisées avec la méthode développée dans ce travail, et associées aux observations de température et précipitations permettent de caractériser le cycle hydrologique en France. Elles permettent notamment de montrer que la variabilité multi-décennale des débits observés pendant le XXème siècle est généralisée à l'ensemble du pays et est liée à la variabilité des conditions atmosphériques. Cette variabilité multi-décennale des débits est généralement plus faible dans les simulations hydrologiques réalisées avec les simulations historiques des modèles climatiques. Les projections climatiques ont été régionalisées avec la méthode développée dans ce travail. La température sur l'ensemble du pays, en moyenne sur les modèles climatiques, augmente jusqu'à 3,5°C en hiver et 6,5°C en été d'ici la fin du siècle. Les précipitations vont diminuer sur l'ensemble du pays en été, de presque moitié sur le sud du pays pour le scénario le plus sévère. En hiver, elles augmentent sur la moitié nord du pays et diminuent légèrement sur la partie sud. Dès les prochaines décennies, la diminution des précipitations est importante en été, l'évolution est moins marquée pour les autres saisons. Enfin, les résultats des projections hydrologiques réalisées avec un modèle hydrologique et un ensemble de modèles climatiques sont présentés pour les prochaines décennies et également pour la fin du XXIème siècle. Sur la Seine, les résultats sont différents en hiver de ceux présentés dans de précédentes études. Ici, les précipitations et les débits augmentent en hiver et diminuent en été sur ce bassin versant. Ailleurs en France, les résultats convergent avec les études précédentes, à savoir une augmentation de l'évapotranspiration, une diminution généralisée des débits et un assèchement des sols. L'incertitude due aux modèles climatiques et à la variabilité interne sur les changements relatifs de débits augmente systématiquement pendant le XXIème siècle, jusqu'à atteindre plus de 20% en hiver pour le scénario le plus sévère. Dans les prochaines décennies, l'incertitude due uniquement à la variabilité interne sur les changements de débits est aussi forte que l'incertitude due aux modèles climatiques et à la variabilité interne. Dès les prochaines décennies, les changements de débits annuels sont plus forts sur la Loire, la Garonne et le Rhône que les changements maximaux observés pendant le XXème siècle
The assessment of the impact of climate change often requires to set up long chains of modeling, from the model to estimate the future concentration of greenhouse gases to the impact model. Throughout the modeling chain, sources of uncertainty accumulate making the exploitation of results for the development of adaptation strategies difficult. It is proposed here to assess impacts of climate change on the hydrological cycle over France and associated uncertainties. The contribution of each sources of uncertainty is not addressed, mainly that associated with greenhouse gases emission scenario, climate models and internal variability. In the context of impacts of climate change on the hydrological cycle over France, it is possible to ask what is the contribution of each sources of uncertainty to the total uncertainty associated with mean changes. Is it possible to reduce, and if so how, the contribution of one source or another ? We propose in this work an approach to assess the transferability in the future climate of a statistical method to downscale climate simulations. The transferability assumption is one the main sources of uncertainty in statistical downscaling method. The assessment suggested here relies on the use of regional climate models, in a perfect model framework, and shows that some predictors are useful to ensure the transferability of the downscaling method in the future climate. This framework, proposed for a statistical downscaling method, is also applicable to bias correction methods in regional climate models. Recent atmospheric reanalyses of the 20th century are downscaled with the method developed in this work, associated with observations of temperature and precipitation. The hydrological cycle over France is characterized with these reconstructions. We show that the multi-decadal variability of observed streamflows during the 20th century is generalized to the whole country and is partly due to atmospheric variability. This multi-decadal variability of streamflows is generally weaker in hydrological simulations done with historical simulations from climate models. The climate projections have been downscaled with the method developed in this work. The temperature on the country, on average over climate models, could increased by 3,5°C in winter and 6,5°C in summer in the course of this century. Precipitations will decrease all over the country in summer, nearly by half on southern part of France for the most severe scenario. In winter, precipitations will increase in the northern part of the country and will decrease slightly in the southern part. In the next few decades, the decrease in precipitation is important in summer, and changes are less pronounced for other seasons. Results of hydrological projections done with one hydrological model and an ensemble of climate models are presented for the coming decades and for the end of the century. On the Seine river, results slightly differ in winter from those presented in previous studies. Here, precipitations and streamflow increase in winter and decrease in summer on that river basin. Elsewhere in France, results are consistent with previous studies, namely an increase in evapotranspiration, a decrease in streamflow and much drier soil. The uncertainty due to both climate models and internal variability on relative changes in streamflows always increase during the 21st century, to over 20% in winter for the most severe scenario. In the coming decades, the uncertainty due to internal variability only on streamflow changes is as strong as the uncertainty due to both climate models and internal variability. In the coming decades, annual streamflow changes of the Loire, Garonne and Rhône rivers are stronger than the maximum changes observed during the 20th century

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Thouveny, Nicolas. "Variations du champ magnétique terrestre au cours du dernier cycle climatique (depuis 120000 ans) /." Le Puy-en-Velay (Musée Crozatier, Jardins H. Vinay, 43000) : Centre d'étude et de recherche sur les lacs, les anciens lacs et les tourbières, 1991. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb35537028m.

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Martinez-Rey, Jorge. "Impact du changement climatique et l’acidification des océans sur le cycle océanique de l’azote." Thesis, Versailles-St Quentin en Yvelines, 2015. http://www.theses.fr/2015VERS009V/document.

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Abstract:

Le cycle océanique de l'azote est à l'origine de deux rétro-actions climatiques au sein du système terre. D'unepart, il participe au contrôle du réservoir d'azote fixé disponible au développement du phytoplancton et à lamodulation de la pompe biologique, un des mécanismes de séquestration du carbone anthropique. D'autre part,le cycle de l'azote produit un gaz à effet de serre et destructuer d'ozone, le protoxyde d'azote (N2O). L'évolutionfuture du cycle de l'azote sous l'influence du rechauffement climatique, de la déoxygénation et de l'acidificationdes océans reste une question ouverte. Les processus tels que la fixation d'azote, la dénitrification et laproduction de protoxyde d'azote seront modifiés sous l'influence conjuguée des ces trois stresseurs. Cesinteractions peuvent être évaluées grâce aux modèles globaux de biogéochimie marine. Nous utilisons NEMOPISCESet l'ensemble des modèles CMIP5 pour projeter les modifications des taux de fixation d'azote, denitrification, de production et des flux air-mer de N2O à l'horizon de 2100 en réponse au scénario 'business-asusual'.Les effets liés à l'action combinée du rechauffement climatique et de l'acidification des océans sur leréservoir d'azote fixé, la production primaire et la rétro-action sur le bilan radiatif sont également évalués danscette thèse.!
The marine nitrogen cycle is responsible for two climate feedbacks in the Earth System. Firstly, it modulates thefixed nitrogen pool available for phytoplankton growth and hence it modulates in part the strength of thebiological pump, one of the mechanisms contributing to the oceanic uptake of anthropogenic CO2. Secondly, thenitrogen cycle produces a powerful greenhouse gas and ozone (O3) depletion agent called nitrous oxide (N2O).Future changes of the nitrogen cycle in response to global warming, ocean deoxygenation and oceanacidification are largely unknown. Processes such as N2-fixation, nitrification, denitrification and N2Oproduction will experience changes under the simultaneous effect of these three stressors. Global oceanbiogeochemical models allow us to study such interactions. Using NEMO-PISCES and the CMIP5 modelensemble we project changes in year 2100 under the business-as-usual high CO2 emissions scenario in globalscale N2-fixation rates, nitrification rates, N2O production and N2O sea-to-air fluxes adding CO2 sensitivefunctions into the model parameterizations. Second order effects due to the combination of global warming intandem with ocean acidification on the fixed nitrogen pool, primary productivity and N2O radiative forcingfeedbacks are also evaluated in this thesis

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Berthelot, Marie. "Couplage entre le système climatique et le cycle du carbone terrestre : étude de la réponse biogéochimique et biogéographique de la biosphère au changement climatique futur." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066374.

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Mounier, Lionnel. "Etude des microparticules insolubles déposées dans la glace antarctique au cours du dernier cycle climatique." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37616760t.

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Belmecheri, Soumaya. "Reconstitution du dernier cycle climatique dans le sud des Balkans : géochimie des ostracodes lacustres (Ohrid)." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112302.

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Mounier, Lionnel. "Etude des microparticules insolubles déposées dans la glace antarctique au cours du dernier cycle climatique." Grenoble 1, 1988. http://www.theses.fr/1988GRE10109.

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Abstract:

Les variations des concentrations et des parametres de distribution des microparticules insolubles ont ete mesurees sur la carotte de 2202 m de vostok. On montre un accroissement du flux de poussieres au cours des 3 episodes glaciaires majeurs du dernier cycle climatique. On determine leur nature, leur origine et on les interprete comme marqueurs d'une circulation atmospherique intensifiee. L'analyse spectrale du signal poussieres indique des periodicites semblables a celles des parametres orbitaux de la terre. On montre que le transport d'aerosols continentaux en periode galciaire est un phenomene global. Enfin, on propose une revision des correlations et de la chronologie des carottes vostok et rc 11 120 en utilisant les pics de poussieres

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Sionneau, Thomas. "Transferts Continent/Océan : Enregistrement du dernier cycle climatique par les sédiments terrigènes du Golfe du Mexique." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00366377.

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Abstract:

Les eaux du Golfe du Mexique (GOM) jouent un rôle important dans le système climatique global car elles influencent les propriétés hydrologiques du Gulf Stream (GS), courant océanique chaud de surface faisant partie intégrante de la circulation thermohaline (THC). Or, au cours du dernier cycle climatique, d'importantes arrivées d'eau douce en provenant de la fonte de la calotte Laurentide sur le continent-nord américain, ont modifié les caractéristiques hydrologiques du GOM. Ces perturbations auraient pu, en altérant la THC, affecter le système climatique. La compréhension des transferts entre le continent nord-américain et le GOM au cours du dernier cycle climatique s'avère donc primordiale. En connaissant les principales sources continentales, les facteurs influençant le transport (réalisation de cartes de répartition des minéraux argileux sur le continent nord-américain et dans les sédiments du GOM) et la sédimentation (par modélisation analogique) du matériel terrigène fin, l'étude des enregistrements sédimentaires (minéralogie des argiles, granulométrie?) et isotopiques (d18O) de deux bassins du nord du GOM (Bassins d'Orca et d'Humphrey) a permis d'appréhender les transferts entre le continent nord-américain et le GOM au cours du dernier cycle climatique. La variabilité des apports détritiques du Mississippi et des fleuves du sud-ouest des Etats-Unis a pu être reliée aux variations paléo-environnementales (fonte de la calotte Laurentide et des glaciers des Montagnes Rocheuses) et paléoclimatiques (modifications des transferts d'humidité depuis le GOM vers le continent) qui affectent le continent nord-américain.

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Orgeval, Tristan d'. "Impact du changement climatique sur le cycle de l'eau en Afrique de l'Ouest : modélisation et incertitudes." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066624.

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Abstract:

L'Afrique de l'Ouest a subi au cours des 50 dernières années une des plus fortes variations de pluviométrie observées à l'échelle du globe. Nous nous intéressons ici aux incertitudes liées à la modélisation des changements climatiques récents et à venir sur cette région. Dans un premier temps nous étudions l'impact du changement climatique anthropique sur les précipitations d'Afrique de l'Ouest dans différents modèles couplés. Dans une seconde partie, des développements du modèle de surface ORCHIDEE sont inclus pour améliorer la représentation du cycle de l'eau Africain dans des simulations forcées. Ces développements permettent de détailler les différentes sources d'incertitudes dans la simulation moyenne des débits de fleuves. En dernier lieu, la représentation des débits de fleuves Africains est évaluée sur les 50 dernières années. Elle met en valeur la prépondérance de la variabilité du forçage atmosphérique devant l'impact de l'activité anthropique dans la relation pluie-débit.

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Davtian, Nina. "Variabilité climatique et environnementale du dernier cycle glaciaire en Méditerranée occidentale : apports des nouveaux biomarqueurs organiques." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0025.

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Abstract:

L’objectif de ma thèse est de mieux comprendre la genèse des signaux basés sur les lipides membranaires d’archées et de bactéries, les tetraéthers, en contexte marin côtier à partir de deux archives sédimentaires adjacentes prélevées dans le Golfe du Lion et couvrant le dernier cycle glaciaire. Ces archives ont été prélevées sur le haut du talus continental, qui est relativement peu profond et reçoit des apports terrigènes conséquents en période glaciaire. Le site d’étude a donc des taux d’accumulation de l’ordre du mètre par millier d’années en période glaciaire, ce qui me permet d’étudier la variabilité rapide des climats du Quaternaire en plus de leur variabilité à plus long terme. Premièrement, j’ai considérablement amélioré la méthode d’analyse des tetraéthers, en adoptant une nouvelle méthode de séparation des isomères et en optimisant l’instrument d’analyse ainsi que la détection des signaux. Deuxièmement, j’ai testé un nouveau paléothermomètre océanique basé sur les tetraéthers hydroxylés (indice RI-OH) pour la première fois en Méditerranée occidentale. Troisièmement, j’ai étudié les origines des tetraéthers et leurs réactions aux variations du niveau marin. Le nouveau paléothermomètre océanique donne des résultats particulièrement encourageants en dépit des apports terrigènes. Cependant, les tetraéthers bactériens ont des origines mixtes ainsi que des réponses complexes et non linéaires aux variations du niveau marin. Les explications plausibles comprennent la dynamique sédimentaire complexe du Golfe du Lion ainsi que les biais des signaux dérivés des tetraéthers
The aim of my PhD is to better understand the genesis of signals based on archaeal and bacterial membrane lipids, tetraethers, in coastal marine environments by studying two adjacent sedimentary archives taken from the Gulf of Lions and covering the last glacial cycle. These archives were taken from the relatively shallow upper continental slope, which receives substantial terrigenous inputs during glacial periods. The study site thus has accumulation rates of about one meter per thousand years during glacial periods, which allows me to study the abrupt variability of Quaternary climates in addition to their longer-term variability. First, I have considerably improved the analysis of tetraethers, by adopting a new method for isomer separation and by optimizing the analytical instrument and signal detection. Second, I have tested a novel oceanic paleothermometer based on hydroxylated tetraethers (RI-OH index) for the first time in the western Mediterranean Sea. Third, I have studied the origins of tetraethers and their responses to sea level variations. The novel oceanic paleothermometer gives particularly encouraging results despite terrigenous inputs. However, bacterial tetraethers have mixed origins and complex, non linear responses to sea level variations. Possible explanations include the complex sedimentary dynamics of the Gulf of Lions and biases in tetraether-based signals

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Eymard, Amandine. "Dynamique de la végétation et variations climatiques dans les Balkans au cours du dernier cycle climatique à partir des séquences polliniques des lacs Maliq et Ochrid (Albanie)." Besançon, 2008. http://www.theses.fr/2008BESA2068.

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Abstract:

Au cours des derniers 150 000 ans, les enregistrements isotopiques des glaces et des océans ont révélé une succession de fluctuations climatiques rapides et de grande amplitude. Toutefois, les enregistrements continentaux témoignant d'une sensibilité suffisante pour cerner l'extension spatiale de ces changements climatiques sont très rares. Cette thèse a donc pour objectif d'analyser et de comparer les enregistrements polliniques des lacs Maliq et Ochrid situés en Albanie, afin d'obtenir une série climatique de référence pour l'Europe du Sud non méditerranéenne. L'analyse palynologique de ces carottes a permis de reconstituer, pour la première fois, 1'histoire de la végétation à moyenne altitude dans le sud des Balkans au cours du dernier cycle climatique (la séquence prélevée dans le lac Ochrid montre que la dynamique de la végétation à Ochrid durant le dernier cycle climatique est très proche de celle des autres séquences continentales du sud de l'Europe, à savoir des ordres de succession d'écosystèmes très proches ; les différences que l'on observe concernent le « timing» de l'apparition d'une espèce à un endroit donné, l'importance qu'elle représente à l'intérieur de l'écosystème ainsi que la durée de sa présence dans ce même écosystème), et de quantifier les changements climatiques associés aux variations de la végétation: la séquence pollinique prélevée dans le lac Maliq, qui a montré l'histoire complexe des écosystèmes montagnards, a permis de quantifier les variations de température, de précipitation et de saisonnalité, pendant la dernière transition glaciaire-interglaciaire et 1'Holocène, dans le sud des Balkans. La même méthode a été appliquée à la séquence d'Ochrid afin d'obtenir une reconstitution quantitative des paléoclimats dans les Balkans au cours du dernier cycle climatique. Afin d'améliorer la qualité de ces reconstitutions environnementales et climatiques: (1) les relations actuelles entre les assemblages polliniques, la végétation naturelle et les conditions climatiques passées, ont été préalablement analysées statistiquement, à partir d'échantillons de mousses prélevés en Albanie. Cette étude montre qu'il est possible de distinguer dans la sédimentation pollinique actuelle, les différents écosystèmes et étages de végétation, dans une région topographiquement très morcelée, et par conséquent, que les échantillons de surface correspondant peuvent être utilisés pour faire des fonctions de transfert, (2) une nouvelle base de données polliniques actuelles, comprenant 2760 sites répartis en Europe, dans le bassin méditerranéen et en Eurasie, a été élaborée avec de nouveaux échantillons de surface afin d'améliorer la couverture spatiale du référentiel actuel qui est utilisé dans les méthodes de reconstitution quantitative des paléoclimats
Over the past 150000 years, isotopic ice and ocean records have revealed a succession of rapid and high amplitude climate fluctuations. However, continental records showing sufficiently sensitive to determine the spatial extension of climate change are rare. This thesis therefore aims to analyze and compare the pollen records of Lakes Ohrid and Maliq in Albania, in order to obtain a climate reference record in the south-eastern Europe. The analysis of these pollen records allowed to: (1) Reconstitute, for the first time, the vegetation history at middle altitude in the southern Balkans during the last climatic cycle: the sequences of Lake Ohrid shows that the dynamics of vegetation during the last climatic cycle is very similar to that of other continental sequences of southern Europe, namely orders of succession of ecosystems very close; the differences involve the « timing » of the appearance of a species, its importance within the ecosystem and the duration of its presence in the same ecosystem, (2) Quantify climate changes associated with those in vegetation: the pollen sequence of Lake Maliq, which showed the complex history of mountain ecosystems, has helped to quantify changes in temperature, precipitation and seasonality during the last glacial-interglacial transition and the Holocene in the southern Balkans. The Saine method has been applied to the sequence of Lake Ohrid to obtain a quantitative reconstruction in the Balkansduring the last climatic cycle. To improve the quality of these environmental and climate reconstructions: (1) The modem relationships between pollen assemblages, vegetation and climate, which are the basis of past environmental and climate reconstructions, have been previously analyzed statistically, from moss samples collected in Albania, Greece and Republic of Macedonia. This study shows that it is possible to distinguish in modem pollen sedimentation the ecosystems and vegetation belts in a fragmented area, and therefore, that the corresponding surface samples can be used to transfer functions, (2) A new modem pollen database, including 2760 sites in Europe, Mediterranean area and Eurasia, has been developed with new samples of surface to improve the spatial coverage of the modem dataset that is used in the methods of quantitative paleoclimate reconstruction

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Boé, Julien. "Changement global et cycle hydrologique: Une étude de régionalisation sur la France." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00256811.

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Abstract:

La France, comme la majeure partie de l'Europe risque d'être confrontée à des changements climatiques sévères au cours du 21ème siècle. Cette thèse se propose d'en étudier les impacts sur le cycle hydrologique, à l'échelle des bassins versant français.
Une méthode de désagrégation statistique, basée sur le concept de type de temps, est développée et mise en œuvre afin de régionaliser un ensemble de scénarios climatiques pour forcer un modèle hydro-météorologique. Des impacts sévères sont visibles dès le milieu du 21ème siècle, avec notamment une forte diminution des débits moyens en été et automne, et une large augmentation du nombre de jours d'étiage.
D'autres méthodes de désagrégation sont utilisées afin de tester la sensibilité des résultats
au choix de la méthode: celle-ci s'avère limitée. La principale source d'incertitude
réside en fait dans le choix du modèle climatique. Nous essayons pour finir de mieux comprendre les raisons physiques de cette dispersion des scénarios climatiques sur l'Europe.

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Séférian, Roland. "Impact du changement climatique sur les flux de carbone océaniques : rôle de la variabilité décennale." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2013. http://www.theses.fr/2013VERS0057.

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Abstract:

Depuis l’ère industrielle, les océans ont joué un rôle essentiel dans l’atténuation du réchauffement global en captant environ un quart des émissions de carbone anthropique. L’évolution du puits de CO2 océanique, quasi parallèle à celle des émissions de CO2 anthropique, s’explique par le fait que son intensité est contrôlée par deux facteurs : le CO2 et le climat. Aujourd’hui, le rôle du CO2 dans l’évolution récente du puits de carbone océanique est bien compris mais ce n’est pas le cas du climat. En effet, certains auteurs prétendent que les variations récentes du puits de CO2 océanique seraient dues au changement climatique alors que d’autres suggèrent que ces dernières seraient induites par une variabilité décennale encore mal comprise. Dans cette thèse, nous proposons d’aborder cette problématique relative au rôle de la variabilité décennale des flux de carbone océaniques à l’aide de la modélisation. Dans un premier temps, nous avons démontré l’existence de variations décennales des flux de carbone océaniques dans les océans des hautes latitudes. Ces oscillations de période de 10 à 50 ans représentent 20 à 40% des variations interannuelles. Grâce aux techniques de Détection et Attribution appliquées aux reconstructions du projet RECCAP (1960–2005), nous avons ensuite évalué si leur présence pouvait influer sur la détection d’une contribution climatique à l’évolution des flux de carbone océaniques. Nous avons ainsi démontré que la contribution climatique n’est pas détectée dans les océans des hautes latitudes du fait de la présence de ces variations. L’absence de fortes variations décennales dans les océans des basses latitudes permet en revanche de détecter une modification de leur puits carbone associée au changement climatique
Since the industrial revolution, oceans have absorbed roughly one quarter of the anthropogenic emissions of CO2, slowing down climate change. The evolution of the ocean carbon sink, paralleled to the anthropogenic CO2 emissions, is ruled by the CO2 as well as climate. Influence of atmospheric CO2 in the recent evolution of the ocean carbon sink is well understood whilst this is not the case for the climate’s one. Indeed, some authors claim that the recent variations of the ocean CO2 sink can be attributed to climate change, whereas some others suggest that these latter are controlled by a decadal variability, which is poorly understood. In this thesis, we address question relative to the role of the decadal variability of the ocean carbon fluxes through the mean of numerical modeling. On one hand, we have demonstrated that ocean carbon fluxes exhibit decadal fluctuations within the high latitudes oceans. These fluctuations displays modes of 10 to 50-year long which account for 20–40% of the year-to-year variability. Thanks to Detection & Attribution methods applied to RECCAP project’s reconstructions (1960–2005), we have then assessed whether the occurrence of fluctuations at decadal time scale could hamper the detection of the climate contribution to the recent evolution of ocean carbon fluxes. We have shown that the climate contribution is indeed not detected in the high latitude oceans due to the presence of decadal mode of variability. In the low latitude oceans instead, the weaker fluctuations of ocean carbon fluxes at decadal time scale favor the detection of climate influence in the recent variations of the CO2 fluxes

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Le, Mezo Priscilla. "Variabilité des écosystèmes marins de l'échelle inter-annuelle au dernier cycle glaciaire-interglaciaire." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLV003/document.

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Abstract:

La variabilité du système climatique influence la productivité et la distribution des espèces marines sur toutes les échelles de temps, de la variabilité saisonnière et inter-annuelle aux cycles glaciaires-interglaciaires. Mais ces liens entre climat et écosystèmes marins sont encore largement méconnus, de telle sorte que les prévisions des changements à venir sont difficiles. De plus, parce que les indicateurs paléoclimatiques issus des archives marines sont souvent liés au fonctionnement de l’écosystème, cette méconnaissance limite la fiabilité de la reconstruction de la variabilité climatique passée.Ce travail de thèse vise à améliorer notre connaissance de ces liens entre climat et écosystèmes marins : nous nous sommes intéressés aux changements de productivité marine au cours du dernier cycle glaciaire-interglaciaire, et nous nous sommes aussi penchés sur la réponse de l’écosystème, incluant l'ensemble des niveaux de la chaine trophique, à la variabilité inter-annuelle à décennale en climat pré-industriel. Ce travail est basé sur l’utilisation d’un modèle climatique (IPSL-CM), d’un modèle de biogéochimie marine (PISCES) et d’un modèle de niveaux trophiques supérieurs (APECOSM).Dans un premier temps, nous montrons que le lien entre l’intensité de la mousson indienne et la productivité primaire marine, en été boréal dans la mer d’Arabie, n’est pas direct. En effet, il apparait indispensable pour comprendre les changements de productivité de considérer, en plus de l'intensité de la mousson, la structure de la mousson. En particulier, la position du Jet de Findlater par rapport à la côte de la péninsule arabique est un paramètre important puisqu'elle conditionne la dynamique d'Ekman dans la région.Dans un second temps, nous avons étudié les variations de la productivité marine au large de l'embouchure du fleuve Congo et leurs liens avec le fleuve et les changements de dynamique atmosphérique africaine. Ce travail a mis en évidence que la relation entre l'intensité de la mousson et l'intensité des alizés, souvent utilisée dans les reconstructions climatiques, n'est pas toujours vérifiée. Selon le climat étudié, l'importance des effets thermiques ou dynamiques sur les changements de précipitations et de vents simulés est différente.Dans un troisième temps, nous avons étudié l'effet de la variabilité inter-annuelle sur les changements de productivité passés et sur le signal climatique potentiellement enregistré par des indicateurs climatiques biologiques.Enfin, la dernière partie de cette thèse se focalise sur la réponse des organismes marins des haut-niveaux trophiques à la variabilité climatique à différentes fréquences. Ce travail a révélé que les organismes marins répondent de façons différentes aux variations environnementales en fonction de leur taille et de leur habitat
Climate variability influences marine primary productivity and marine species distribution over all timescales, from seasonal to interannual variability and glacial-interglacial cycles. The links between climate and marine ecosystems are still sparsely known so that the predictions of futur changes are difficult. Moreover, because paleoclimate recorders extracted from marine archives are often linked to the functionning of the ecosystem, this lack of knowledge limits our ability to reconstruct past climate variability.This thesis work aims at improving our knowledge of these links between climate and marine ecosystems : we have looked into marine productivity changes during the last glacial-interglacial cycle, but we also examined the "end-to-end" ecosystem response to inter-annual to decadal variability in a pre-industrial climate. This work uses a climate model (IPSL-CM), a bio-geochemical model (PISCES) and a model of high trophic levels (APECOSM).First, we show that the link between Indian summer monsoon intensity and marine primary productivity in the Arabian Sea is indirect. Indeed, it appears necessary to consider the monsoon pattern, such as the Findlater Jet position, which drives the Ekman dynamics in the region, as well as its intensity to understand the productivity changes.Second, we study the marine productivity changes off the Congo river mouth and their links with the river runoff and the African atmospheric dynamics. This work shows that the relationship between monsoon intensity and trade winds intensity, often used to reconstruct past changes, is not always verified. Depending on the climate, thermal or dynamical effects are more or less prominent drivers of the simulated changes in precipitation and winds. Productivity off the Congo river mouth, which is mainly located in the subsurface, seems more affected by the ocean and atmosphere dynamics than by the river supply in nutrients.Third, we study the inter-annual variability effects over past productivity changes and over the climatic signal potentially recorded in the biological climate proxies.Finally, the last part of the thesis focuses on high trophic levels marine organisms response to climate variability at different frequencies. This study shows that marine organisms response to environmental changes varies with the organism' size and habitat

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Gaudin, Matthieu. "Processus et enregistrements sédimentaires dans les canyons sous-marins Bourcart et de Capbreton durant le dernier cycle climatique." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13322.

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Abstract:

Les canyons sous-marins, qui incisent la pente et parfois le plateau continental, sont généralement considérés comme des conduits érosifs permettant aux sédiments issus de l'érosion continentale d'atteindre le bassin profond. Afin de mieux comprendre la dynamique sédimentaire des canyons sous-marins et leur évolution au cours du temps, une étude détailléede deux canyons sous-marins, Bourcart dans le Golfe du Lion et de Capbreton dans le Golfe de Gascogne, a été réaliséé. Le canyon Bourcart se situe à 110 m de profondeur d'eau en rebord de plateforme et n'est pas en haut niveau marin connecté à l'embouchure d'un fleuve. Il est considéré comme inactif. Le canyon de Capbreton incise fortement le plateaucontinental et sa tête se trouve à 400 m de la ligne de rivage. Il n'est cependant plus connecté à l'Adour qui se jette 15 km plus au sud depuis le 16ème siècle. L'analyse de données bathymétriques, de carottages, radioistopique et courantologiques a permis de mettre en évidence que ces canyons sont actifs en période de haut niveau marin bien qu'ils ne soient pas directement connectés à un réseau fluviatile. Ce sont les conditions hydrodynamques et climatiques locales comme les plongées d'eaux denses dans le Golfe du Lion ou les tempêtes dans le Golfe de Gascogne qui permettent le transport et le dépôt de sédiments parfois grossier dans ces canyons. Les données sismiques et géotechniques ont quant à elles permisde préciser l'architecture, la nature et le mode de mise en place des dépôts présents dans les canyons. L'évolution de la morphologie de ces canyons au cours du dernier cycle climatique est lié aux variations du niveau marin, à la connexion avec un fleuve et aux évèvements climatiques de haute fréquence.

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Plazzotta, Maxime. "Impacts de la gestion du rayonnement solaire sur le système Terre et rôle des boucles de rétroaction liées au cycle du carbone." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://oatao.univ-toulouse.fr/24034/1/Plazzotta_1.pdf.

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Abstract:

Le rapport spécial du GIEC (SR1.5) publié en octobre 2018 est sans équivoque. Avec un réchauffement global d'environ 1°C en 2017 par rapport au début de l'ère industrielle et une teneur de CO2 dans l'atmosphère de 400 parties par million, l'Homme a d'ores et déjà modifié substantiellement le climat. L'évaluation de scénarios climatiques à bas niveau d'émissions limitant le réchauffement global à venir en deçà de 2°C montre que nous sommes désormais face à un défi scientifique, technique et civilisationnel sans précédent. Le GIEC stipule que chaque année perdue en matière d'atténuation rend un peu plus plausible la perspective d'une véritable "catastrophe" climatique. Dans ce contexte alarmant, les techniques de modification du rayonnement solaire sont de plus en plus étudiées comme une alternative à court terme pouvant limiter les impacts liés à la hausse de la température globale, en attendant la mise en œuvre et/ou la faisabilité de techniques d'atténuation suffisamment efficaces. La modélisation du système Terre reste à ce jour le seul moyen d'étudier dans quelles mesures ces techniques pourraient effectivement s'insérer dans la lutte contre le changement climatique. Le but principal de cette thèse est de quantifier et de réduire les incertitudes quant à la réponse des modèles aux simulations de géo-ingénierie de type modification du rayonnement solaire, en accordant une attention toute particulière aux effets collatéraux sur les cycles de l'eau et du carbone. Dans un premier temps, nous avons exploité les simulations existantes du projet GeoMIP, et avons identifié une relation statistique émergente entre le refroidissement obtenu dans les simulations de modification du rayonnement solaire, et le refroidissement induit par les éruptions volcaniques majeures dans les simulations historiques. Sur la base de plusieurs jeux d'observations, nous avons évalué la réponse des modèles aux éruptions et ainsi contraint la réponse à la modification du rayonnement solaire, réduisant son efficacité potentielle de 20% et l'incertitude associée de 40%. Par la suite, nous nous sommes intéressés à la réponse du cycle du carbone et avons montré que les changements climatiques induits par cette forme de géo-ingénierie tendent à stimuler les puits de carbone continentaux et océaniques. Nous avons cependant pointé l'incertitude qui entoure les processus responsables de cette augmentation, et également la réversibilité du cycle du carbone en cas d'arrêt de la géo-ingénierie. Malgré le renforcement des puits naturels de carbone, ce dernier résultat confirme que cette forme de géo-ingénierie ne peut être considérée comme une technique d'atténuation du fait de la non pérennité du stockage additionnel des émissions anthropiques de carbone dans les réservoirs océanique et terrestre. Enfin, nous nous sommes intéressés à d'autres sources d'incertitudes, liées au choix du protocole expérimental ou du modèle mis en oeuvre. Nous avons en particulier mis en lumière l’influence potentielle de la stratosphère et de son couplage avec la circulation troposphérique sur la réponse régionale des modèles à nos latitudes.

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Boe, Julien. "Changement global et cycle hydrologique : une étude de régionalisation sur la France." Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/227/.

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Abstract:

La France, comme la majeure partie de l'Europe risque d'être confrontée à des changements climatiques sévères au cours du 21ème siècle. Cette thèse se propose d'en étudier les impacts sur le cycle hydrologique, à l'échelle des bassins versant français. Une méthode de désagrégation statistique, basée sur le concept de type de temps, est développée et mise en œuvre afin de régionaliser un ensemble de scénarios climatiques pour forcer un modèle hydro-météorologique. Des impacts sévères sont visibles dès le milieu du 21ème siècle, avec notamment une forte diminution des débits moyens en été et automne, et une large augmentation du nombre de jours d'étiage. D'autres méthodes de désagrégation sont utilisées afin de tester la sensibilité des résultats au choix de la méthode: celle-ci s'avère limitée. La principale source d'incertitude réside en fait dans le choix du modèle climatique. Nous essayons pour finir de mieux comprendre les raisons physiques de cette dispersion des scénarios climatiques sur l'Europe
As most of Europe, France might undergo severe climate changes during the 21st century. In this thesis we study the impacts of these changes on the hydrological cycle, at the scale of the French river basins. A statistical downscaling method, based on the concept on weather types is built and applied to regionalize an ensemble of climate scenarios in order to force an hydro-meteorological model. Severe impacts occur as soon as the middle of the 21st century, characterized by a strong decrease of mean river flows and a great increase in the occurrence of low-flow. Other downscaling methods are used in order to test the sensivity of the results to the choice of the method: this sensivity is limited. Actually, the main source of uncertainty lies in the choice of the climate model. To finish, we try to better understand the reasons for the spread of the climate change scenarios over Europe

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Eynaud, Fréderique. "Kystes de dinoflagelles et évolution paléoclimatique et paléohydrologique de l'Atlantique Nord au cours du dernier cycle climatique du Quaternaire." Bordeaux 1, 1999. http://www.theses.fr/1999BOR10636.

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Abstract:

L'analyse des kystes de dinoflagelles des sediments quaternaires de l'atlantique nord a permis de documenter la haute variabilite climatique et hydrologique de ce secteur geographique sur les derniers 130 000 ans. Afin d'evaluer au mieux l'amplitude de cette variabilite, l'information fournie par les dinokystes a ete traitee de maniere empirique et quantitative (temperatures, salinites, couvert de glace), et systematiquement correlee aux autres traceurs geochimiques, physiques et/ou micro-paleontologiques disponibles. Nos resultat ont revele de fortes oscillations dans les conditions oceaniques de surface, faisant notamment echo, au cours de la derniere periode glaciaire, a la haute variabilite climatique initialement mise en evidence dans les forages de glaces (cycles de dansgaard-oeschger). Grace a une etude multi-sites (carottes images) nous avons pu mettre en evidence une gradation latitudinale de la reponse des paleoenvironnements de surface, avec entre 50 000 et 20 000 ans, une reponse atypique des bassins nordiques (mer de norvege). Nos resultats ont fourni l'evidence d'une remontee de la derive nord-atlantique au sein des evenements d'heinrich (hl1 a hl5), contemporains des plus fortes debacles glaciaires, mais egalement, durant la periode du dernier maximum glaciaire, ou periode d'extension maximale des calottes de glace. Pour la periode du dernier complexe interglaciaire, equivalente au stade isotopique 5 (130-74 ka bp), nous avons pu identifier des evenements climatiques contrastes touchant de maniere homogene l'ensemble du secteur nord-atlantique etudie. Le dernier interglaciaire, analogue le plus recent de notre climat actuel est ici caracterise de maniere nouvelle : malgre une variabilite climatique reduite, 3 phases climatiques ont pu y etre distinguees.

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Ghirardi, Julie. "Impact de la tansition climatique Eocène - Oligocène sur les écosystèmes continentaux : Etude du bassin de Rennes." Thesis, Orléans, 2016. http://www.theses.fr/2016ORLE2093/document.

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Abstract:

L’étude de l’impact des changements climatiques passés sur le domaine continental permet de comprendre les mécanismes, les vitesses et le calendrier des réponses des écosystèmes aux perturbations.La Transition Eocène-Oligocène (TEO) de la limite Eocène-Oligocène (EOb) se prête bien à ce type d’étude car elle enregistre la dernière transition climatique entre le mode greenhouse et le mode icehouse en passant par un intervalle mal compris : le doubthouse. Cette transition climatique a été étudiée sur un enregistrement lacustre riche en Matière Organique. Le modèle d’âge est construit par cyclostratigraphie,les évolutions de la végétation par des biomarqueurs moléculaires, et le climat local (température ethydrologie) par des proxies moléculaires et isotopiques. Les évolutions du climat mettent en évidence un refroidissement et une aridification marqués, en réponse au refroidissement EO. La végétation ne montre pas ce changement brutal, mais des changements rythmiques et marqués, en phase avec l’excentricité,durant un intervalle qui commence 1750 ka avant l’EOb et qui se termine 300 ka après. Cet intervalle qualifié d’Intervalle de Transition Environnementale (ITE), plus chaud et plus humide, coïncide avec le doubthouse. La mise en place de cet ITE correspond à un enregistrement distinct des paramètres orbitaux.Une meilleure expression des cycles solaires dans les sédiments résulte de la mise en place ou du renforcement des couplages océan-atmosphère, en relation avec l’installation de la calotte antarctique. Au total, ce travail résout en partie les incertitudes qui régnaient jusqu’alors sur le doubthouse
The study of past climate changes on the terrestrial realm provides clues to understand the mechanisms,chronology, and timing of ecosystems response to climate disturbances. The Eocene-Oligocene Transition(EOT) of the Eocene-Oligocene boundary (EOb) is well suited for this type of study because it records the last climatic transition between the greenhouse and icehouse modes via a misunderstood interval: thedoubthouse period. This climatic transition was studied through the analysis of organic-rich lacustrine sediments. After an astro-calibrated age model was set up, we reconstructed the evolution of vegetation by using molecular biomarkers specific of plant groups and of local climate (temperature and hydrological conditions) by using molecular and isotopic proxies. The climate record exhibits a marked cooling and drying at the EOT. The evolution of vegetation did not show any abrupt change but exhibited pronounced and rhythmic changes in phase with excentricity during an interval that started 1750 ka before the EOb and lasted until 300 ka after. This interval named Environmental Transition Interval (ETI) was warmer and wetter, and coincides with the doubthouse period. The start of the ETI is concomitant with changes in the recording of orbital parameters. The good expression of solar cycles in the sediments from that period attests to the setting or strengthening of ocean-atmosphere couplings linked to the establishment of the Antarctic icesheet. This work partly solves the uncertainties that prevailed on the doubthouse period

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Sanabria, Marin Rigaud. "Hydrologie du bassin du Sinú (Colombie) : modélisation spatio-temporelle de la dynamique hydrique et climatique d'un bassin versant tropical." Avignon, 2001. http://www.theses.fr/2001AVIG1027.

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Abstract:

Une étude appliquée, nous permet de développer une méthodologie permettant de comprendre, dans une perspective intégrée, le cycle hydrologique d'un bassin versant tropical, les principaux phénomènes associés et les influences réciproques de ces phénomènes et des activités humaines entre eux. Pour cela ont été employés un Système d'Information Géographique et un logiciel statistique. Ainsi, quelques modèles mathématiques et spatiaux ont été mis en œuvre, qui reproduisent les différentes phases du cycle hydrologique du fleuve Sinu. On trouve dans cette région deux unités climatiques liées essentiellement au relief, en tenant compte de l'altitude et de l'exposition aux alizés du Nord-Est. La région montagneuse reçoit des précipitations plus importantes et a une température moins élevée au Sud du bassin. Par contre, la plaine du Centre et du Nord présente une température élevée et homogène, avec des précipitations qui diminuent vers le nord. L'interaction spatiale du système océan - atmosphère du Pacifique produit sur le système hydro - climatique du Sinu d'importantes anomalies du régime des débits et de précipitations. Elles se traduisent par d'importantes inondations pendant La Nina et de fortes sécheresses pendant El Nino. L'influence de l'homme sur les paysages du Sinu se manifeste principalement par les modifications de la couverture végétale à partir de la déforestation et de l'implantation de pâturages, et par la construction du barrage d'Urrà I. Mais le cours fluvial est également modifié par la construction de digues, de canaux d'irrigation et le recoupement de méandres

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Rhoujjati, Ali. "Géochimie organique et changements environnementaux du dernier cycle climatique : étude des sédiments du lac de Saint Front (Massif Central, France)." Aix-Marseille 2, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX22025.

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Abstract:

L'etude porte sur des parametres caracterisant la phase organique des sediments du lac saint front et leur aptitude a traduire les conditions de milieu et l'evolution de l'environnement. La carotte etudiee, de pres de 50 m de long fournit l'enregistrement sedimentaire de tous les episodes climatiques qui se succedent depuis 140 ka environ, episodes bien reconnus, notamment par les pollens mais aussi par les caracteres sedimentologiques et geomagnetiques. Les parametres de la matiere organique se rapportent en premier lieu au sediment global: teneurs en carbone organique (cot %), rapports elementaires c/n et les index hydrogene et oxygene fournis par la pyrolyse rock eval, enfin composition en #1#3c. C'est ensuite la mesure de deux fractions offrant a priori deux eclairages complementaires sur l'origine des matieres organiques sedimentaires: 1) les pigments derives de la chlorophylle, carotenoides et xanthophylles comme traceurs de la production lacustre ; 2) les lignines pour apprecier la contribution essentiellement terrestre. En considerant la variation de ces parametres, la phase organique des sediments est influencee par deux types de facteurs: 1) la nature du climat et de la couverture vegetale au moment de la mise en place ; 2) la degradation de la matiere organique, d'autant plus grande que le materiau est initialement peu organique et la sedimentation ancienne. Tous les segments correspondant aux periodes forestieres sont formes de sediments riches en produits organiques renfermant a la fois pigments et lignines. En revanche les phases steppiques sont tres pauvres en matiere organique ; en outre cette matiere organique renferme en general des pigments et des lignines, quoique en tres faible quantite. L'abondance de la matiere organique dans les sediments holocenes n'a pas son equivalent lors des phases forestieres anterieures, y compris l'eemien beaucoup moins organique. Cet affaiblissement de la phase organique dans les sediments anciens est accompagne d'une tendance a la baisse de #1#3c et par un style de variation des rapports c/n en dents de scie dans l'eemien, alors que dans l'holocene les valeurs c/n sont beaucoup plus homogenes. La richesse en lignine, superieure dans l'eemien a ce qu'elle est dans l'holocene, est aussi le signe d'une alteration differentielle de la matiere organique qui renforce les lignines relativement plus stables. Dans ce processus, les pigments sont moins bien conserves. La degradation de la matiere organique par fermentation methanogene a ete enfin montree dans les segments de periodes steppiques grace a la siderite associee a cette fermentation et aux mesures de #1#3c. En definitive la confrontation des divers parametres retenus conduit a une meilleure comprehension des processus, permettant alors d'eclairer les variations a priori incoherentes et ainsi de restaurer la pertinence de ces parametres

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Messager, Christophe. "Couplage des composantes continentale et atmosphérique du cycle de l'eau aux échelles régionale et climatique : application à l'Afrique de l'Ouest." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00122548.

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Abstract:

Le Modèle Atmosphérique Régional (MAR, Dx=40 km) est mis en œuvre sur l'Afrique de l'Ouest pour souligner la sensibilité du régime pluviométrique et de la dynamique simulée à la température de surface océanique du Golf de Guinée durant l'année sèche 1984. Cette influence est très marquée au sud de 12°N. Au-delà, il semble que les précipitations soient plus influencées par les interactions avec la surface continentale et les structures synoptiques. La zone Sahélienne apparaît donc pertinente pour étudier le couplage entre la surface continentale et l'atmosphère. Ainsi, une architecture originale fondée sur l'utilisation des codes patrimoines permettant modularité, portabilité, extensibilité et intenopérabilité a été développée et utilisée en premier lieu en mode forcé de l'atmosphère vers le bassin versant de la Sirba (39000 km2) modélisé par le modèle hydrologique ABC (Dx environ 1. 8 km). Un algorithme de désagrégation des pluies convectives basé sur la prise en compte de plusieurs maximums convectifs pour un même évènement a ainsi été testé avec succès. La prépondérance de la sensibilité de l'échantillonnage temporel sur le spatial est ainsi soulignée. Enfin, une expérience de couplage entre les modèles MAR et ABC interfacés à l'aide de modèles SVAT (Surface Vegetation Atmosphere Transfer) est réalisée sur le bassin de la Sirba. La haute résolution du SVAT sur la Sirba entraîne alors des modifications dans le traitement des flux, de la température de surface, et dans le bilan en eau. La partie hydrologique montre, pour sa part, sa capacité à moduler les variations apportées par le SVAT haute résolution en modifiant le bilan en eau et par là même l'albedo et le bilan d'énergie
The use of the regional climate model MAR (Dx=40km) over the West Afiica showed that the simulated pluviometrie regime and the simulated dynamics are mainly influenced by the Gulf of Guinea SST during 1984. This sensitivity is strongly marked up to 12°N. Beyond this limit, the precipitation regime seems mainly influenced by the interactions with the continental surfaces and the synoptic features. The Sahelian region thus appears as relevant in order to study the coupling between the atmosphere and the continental surfaces. A new coupling architecture has been then built with the aim to use legacy models and to ensure modularity, portability, extensibility and interoperability. Lt has been first tested in a one-way configuration by a forcing of the hydrologie model ABC (Dx approximately 1. 8 km) applied over the Sirba watershed (39000 km2) by rainfall fields. The use of a temporal disaggregation method considering several maximums in a single convective event has demonstrated the larger influence of the time sampling comparing to the spatial location of the rainfall over the basin. Finally, a fully coupled experiment between the MAR model, a SVAT (Surface Vegetation Atmosphere Transfer) model and the ABC model has been performed over the Sahelian Sirba catchment. The effects of the SVAT grid refinement over the Sirba basin are responsible for changes in soil surface temperature, sensible and latent heat fluxes and soil water balance. However, these modifications can be modulated by the hydrologie model which is able to modify the infiltration and consequently the soil surface water balance and therefore the energy budget and the albedo as well

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Laggoun-Défarge, Fatima. "Fonctionnement et dynamique des tourbières Impact de l'anthropisation et du changement climatique." Habilitation à diriger des recherches, Université d'Orléans, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00603695.

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Abstract:

Malgré leur empreinte géographique limitée (3% de la surface terrestre), les tourbières à sphaignes de l'hémisphère Nord renferment 1/3 du stock de carbone (C) des sols mondiaux. La forte accumulation de C n'est pas due à une forte production végétale primaire nette, mais à une faible décomposition de la matière organique (MO) intrinsèquement dépendante de communautés biologiques et de conditions environnementales et climatiques très spécifiques (engorgement, anoxie, oligotrophie, acidité, faible température) constituant ainsi des facteurs limitants de l'activité microbienne. Par cette fonction de " puits " de C, ces écosystèmes, qui sont à l'interface entre atmosphère, biosphère, hydrosphère et géosphère, jouent un rôle clé dans la régulation du cycle global du C et du climat en général. Or, les changements globaux en cours risquent d'altérer fortement cet équilibre, ce qui se traduirait alors par un déstockage massif du C. Un verrou scientifique majeur consiste donc à étudier et à prévoir les rétroactions " tourbières - climat ". Dans cette perspective, les travaux présentés visent à comprendre la dynamique du cycle biogéochimique du C dans divers types de tourbières et à en saisir la réponse aux changements environnementaux. Les résultats obtenus permettent de décrire à haute résolution les processus précoces de transformation des tissus végétaux et d'identifier des traceurs de source végétale et de synthèse microbienne. Ils ont notamment permis (i) de définir un modèle de préservation/fossilisation de la MO dans le cas d'un marécage tourbeux et (ii) de mettre en évidence des indicateurs organiques pertinents de la régénération dans le cas de tourbières exploitées et destinées à la restauration. La dynamique de la MO a également été appréhendée sous le forçage de trois facteurs clé : la température, l'humidité et le changement de végétation grâce à des investigations d'observation sur le terrain et des approches expérimentales in situ et en laboratoire. Parmi les résultats obtenus, un modèle de cinétique de décomposition de litières a été produit. Il prend en compte les trois compartiments majeurs du cycle du C dans les tourbières : le C organique particulaire de la tourbe, le C organique hydrosoluble et le CO2 produit par respiration microbienne.

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Chappellaz, Jérôme. "Etude du méthane atmosphérique au cours du dernier cycle climatique à partir de l'analyse de l'air piégé dans la glace antarctique." Grenoble 1, 1990. http://www.theses.fr/1990GRE10035.

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Abstract:

Le methane (ch#4) est un gaz-trace de l'atmosphere terrestre qui intervient a la fois dans l'equilibre climatique de la planete et dans la chimie atmospherique, et dont la concentration augmente actuellement a un taux d'environ 1% par an. Dans le cadre de cette etude, une methode experimentale a ete mise au point pour extraire le gaz piege dans la glace ancienne et analyser sa concentration en methane. Elle a ete appliquee a des echantillons preleves sur la carotte de vostik (antarctique), representant l'ensemble du dernier cycle climatique c'est-a-dire les derniers 160000 ans. Le profil obtenu a revele des variations de forte amplitude dans le domaine de concentration 350-650 ppbv, domaine bien inferieur au niveau atmospherique actuel de 1700 ppbv. Un lien remarquable est apparu entre cette teneur en ch#4 et le paleoclimat reconstruit a partir de la carotte de vostok. Les periodes decrivant les variations de l'orbite terrestre sont retrouvees dans le signal ch#4. Nous avons estime que par son effet radiatif et par le biais de retroactions chimiques et climatiques, le ch#4 pourrait etre responsable de 10% du changement de temperature moyenne globale au cours des deglaciations. Couple a l'effet concomitant du co#2, ce sont 40 a 50% de la variabilite climatique a long terme qui pourraient etre ainsi expliques. Les causes des variations du ch#4 semblent etre imputables au climat lui-meme. Les fluctuations de l'etendue des sols satures d'eau, consideres comme la source naturelle principale de ch#4, auraient gouverne la teneur en ch#4 de l'atmosphere au cours du passe. Ce controle se serait exerce en particulier par l'intermediaire des variations de l'intensite de la mousson aux basses latitudes

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Martinerie, Patricia. "Teneur en gaz des glaces polaires : variations géographiques actuelles, variations au cours du dernier cycle climatique dans la région de Vostok." Grenoble 1, 1990. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01576069.

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Abstract:

La teneur en gaz (v) de la glace a ete utilisee dans les travaux anterieurs comme indicateur des variations d'epaisseur des calottes polaires en lien avec les changements du climat. Dans ce travail, une serie de tests experimentaux ont montre que la methode de mesure de v utilisee au lgge peut fournir des resultats absolus avec une precision de 1,5%. Un calcul est presente pour corriger les resultats de v de l'effet des bulles coupees en surface des echantillons, qui peut induire des pertes de gaz allant de 1 a 10. Les resultats concernant seize sites de forage permettent une description plus detaillee des variations geographiques actuelles de v avec la pression atmospherique et l'altitude. Ce travail confirme les variations thermiques du volume poreux de la glace au close-off (v#c) et ne montre pas de dependance claire de v#c en fonction de l'accumulation neigeuse. Une partie des ecarts par rapport a une augmentation lineaire de v#c avec la temperature pourrait refleter une influence du vent. Trois techniques analytiques differentes ont ete utilisees pour mesurer les variations de v dans les deux carottes les plus profondes de vostok, qui couvrent le dernier cycle climatique. Les differents resultats sont coherents et revelent des variations rapides et de large amplitude de v. Les contraintes imposees par la dynamique des calottes suggerent fortement que les variations a long terme de v ne peuvent etre interpretees uniquement en termes de variations d'epaisseur de la glace. Les impacts possibles de variations de la pression atmospherique et de variations non thermiques de v#c sont discutes

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Coulis, Mathieu. "Effets des changements climatiques sur l’activité des organismes du sol et la décomposition des litières en milieu méditerranéen." Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20252.

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Abstract:

La disponibilité en eau est le principal facteur limitant le fonctionnement des écosystèmes méditerranéens. Des sècheresses plus marquées ou plus fréquentes pourraient avoir d'importantes répercussions sur l'activité et la diversité de la faune du sol qui régule la décomposition des litières et le cycle des nutriments. Dans cette thèse j'ai étudié expérimentalement les interactions entre une modification des apports en eau et l'impact de la macrofaune détritivore sur les processus de décomposition en conditions méditerranéennes. Dans une première partie, j'ai étudié l'effet d'une espèce de détritivore très abondante localement, Ommatoiuus sabulosus, sur la décomposition des litières d'arbustes de garrigue. Une expérience d'un mois en microcosmes a permis d'étudier ses effets directs (via la consommation de litière) et indirects (via l'activité microbienne dans ses fèces) sur la perte de masse des litières et les communautés microbiennes à deux niveaux d'humidité contrastés. Dans une autre expérience d'un an sur le terrain, la mise en place de sachets de litières et de fèces à deux profondeurs dans un sol de garrigue a permis d'étudier les effets d'Ommatoiulus à plus long terme. Les principaux résultats montrent que sa consommation de litière est moins affectée par la sècheresse que la décomposition microbienne, mais que, à court terme, Ommatoiulus ne stimule pas la minéralisation de la matière organique, quelles que soient les conditions d'humidité. En revanche, à plus long terme, Ommatoiulus peut accélérer la décomposition de certaines litières comme le chêne kermès, puisque des fèces issues de cette litière déposées à la surface du sol pendant un an perdent plus de masse que de la litière non-consommée. Cette stimulation semble liée à un lessivage plus important des composés organiques solubles dans les fèces et ne se produit qu'à la surface du sol. En profondeur, où l'humidité du sol est plus favorable à la décomposition, la perte de masse des fèces augmente. Ce résultat suggère qu'en facilitant l'enfouissement de la matière organique dans le sol, les détritivores peuvent accélérer la décomposition.Dans une seconde partie, j'ai cherché à évaluer l'importance de la diversité fonctionnelle des litières et des détritivores pour le processus de décomposition. Grâce à une approche basée sur les traits, des assemblages d'espèces représentant un fort gradient de dissimilarité fonctionnelle mais ayant une richesse spécifique constante, ont été créés pour étudier la réponse de la relation diversité-fonction à la sécheresse. Les résultats de cette expérience menée à l'Ecotron de Montpellier, montrent que la dissimilarité fonctionnelle des litières et des détritivores explique jusqu'à 20% de la variation observée dans plusieurs processus clefs du fonctionnement du sol, tels que la perte de masse des litières et le lessivage du carbone et de l'azote dans le sol superficiel. Toutefois, les effets de l'identité des espèces présentes aux deux niveaux trophiques restent plus importants que ceux de la dissimilarité fonctionnelle. Bien que la sécheresse influence fortement les processus étudiés, les relations diversité-fonction ne sont pas modifiées par un changement de la disponibilité en eau. Cependant, les assemblages d'espèces les plus performants en conditions d'humidité favorables sont aussi les plus fortement affectés par la sécheresse, ce qui suggère qu'il existe un compromis entre l'efficacité des organismes du sol et leur capacité à résister à une perturbation
Water availability is a major limiting factor for the functioning of Mediterranean ecosystems. More pronounced drought could severely impact soil fauna activity and diversity that could in turn affect litter decomposition and nutrient cycling. In my PhD thesis I investigated experimentally the interactions between changing water availability and detritivorous macrofauna on decomposition and associated processes in a “garrigue”, a typical Mediterranean woody shrub dominated ecosystem.In the first part of my thesis, I studied the impact of Ommatoiulus sabulosus, an abundant diplopod species in garrigue ecosystems, on shrub litter decomposition. During a one month experiment, I studied the direct (litter consumption) and indirect (microbial activity in feces) effects of this detritivore on litter mass loss and microbial communities under two contrasted moisture levels. In a different experiment, I placed litterbags filled with litter or feces in the field at the soil surface or at 5cm soil depth during one year in order to study the long term impact of Ommatoiulus on decomposition. A key result was that detritivores maintain litter consumption in dry conditions when microbial driven decomposition drastically dropped. However, this detritivore effect do not lead to an overall increased organic matter mineralization irrespective of moisture conditions, at least in the short term. In contrast, under field conditions and over a longer time period, Ommatoiulus increases decomposition of certain species such as Quercus coccifera, since feces from this species decomposes faster than un-ingested litter after one year at the soil surface. This stimulation is likely due to a higher leaching of soluble compound in feces. Moreover, in depth feces decomposition increases relative to that of intact leaf litter, possibly indicating that more favorable soil humidity is more favorable to decomposition. Collectively, my results suggest that detritivores can strongly increase decomposition by transforming leaf litter into feces of different organic matter quality, and by facilitating the transfer of organic matter into the soil.In the second part, I evaluated the importance of functional dissimilarity of leaf litter and detritivores on decomposition processes. Using a trait based approach, species assemblages were constructed in order to obtain a gradient of functional dissimilarity of both, leaf litter and detritivore communities, while keeping species numbers constant. The different communities were kept under controlled conditions at the European Ecotron in Montpellier to study the effect of changing functional dissimilarity on process rates at two different moisture conditions. I found that detritivore and litter functional dissimilarity explain up to 20 % of the observed variation for several key soil processes including litter mass loss and the leaching of dissolved organic carbon and nitrogen from top soil. However, effects of species identity at both trophic levels have a larger impact on process rates than functional dissimilarity. In general, drought strongly affects soil processes but does not alter the diversity-function relationship. Species assemblages resulting in highest process rates at favorable moisture level are also the most negatively affected by drought, suggesting a tradeoff between the efficiency of soil organisms and their ability to resist perturbation

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Hong, Sungmin. "Les métaux lourds dans la glace du Groenland datant de l'époque gréco-romaine et du dernier cycle climatique : contribution anthropique et naturelle." Phd thesis, Grenoble 1, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00762345.

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Régnier, Damien. "Modélisation physique et numérique de la dynamique d’un pergélisol au cours d’un cycle climatique : implications pour le site de Meuse - Haute-Marne." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S054.

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Abstract:

Ce mémoire présente les travaux réalisés sur la modélisation de la dynamique d’un pergélisol (sol dont la température est inférieure à 0°C durant 2 ans consécutifs) et de son impact sur les circulations hydrogéologiques. Ils contribuent aux études de l’Andra sur le stockage des déchets radioactifs et sur l’étude environnementale du site Meuse/Haute-Marne. Lors d’un cycle climatique, les périodes froides peuvent générer l’installation d’un pergélisol. Cette structure périglaciaire se propage vers les horizons géologiques profonds, et de par sa très faible perméabilité, peut immobiliser des masses d’eau importantes dans les aquifères. Ce travail présente l’élaboration de deux modèles numériques à l’aide du code Cast3M (CEA) : (i) un modèle thermique conductif pur, adaptation d’une procédure existante, pour l’étude de la propagation d’ondes de froid en milieu poreux avec transition de phase eau-glace ; (ii) un modèle élaboré, gérant le couplage thermo-hydraulique des processus du sous-sol (conduction, convection et transition de phase). Validés, ces deux modèles offrent ici trois axes de valorisation : (i) proposition d’un benchmark par l’étude de deux cas tests génériques ; (ii) étude du signal de température imposé en surface : importance des variations climatiques haute fréquence (échelle centennale) sur la propagation et la stabilité d’un pergélisol ; (iii) étude de la dynamique d’une discontinuité thermique dans un système hydrologique type rivière-plaine : temps de fermeture du système par le pergélisol selon différents paramètres (températures, flux géothermique, sens des flux hydrologiques…). Ces points étant directement reliés aux problématiques du site Andra
This manuscript deals about works realized on the permafrost modelling in porous media and its impact on the hydrogeological circulations. These are parts of the Andra’s studies on the nuclear waste storage and, on the environmental studies of the Meuse/Haute-Marne (MHM) site. During a climatic cycle, cold periods can generate permafrost (ground with temperature lower than 0°C for 2 consecutive years). This periglacial structure propagates towards deep geological layers, and, due to its very low permeability, can stop the flow of water bodies like aquifers. This work presents the elaboration of two numerical models (with Cast3M code (CEA)): (i) a model with thermal conduction, used for the study of a cold wave propagation in porous media with phase transition (water-ice); (ii) a more complex model, managing the thermo-hydraulic coupling of ground phenomenon (conduction, convection and transition of phase). After validation, these two models offer three axes of development: (i) benchmark proposition by the study of two generic test-cases; (ii) study of the local air temperature signal on MHM site : importance of high frequency temperature variations (centennial scale) for permafrost depth and stability ; (iii) study of the dynamics of a thermal discontinuity in a typical hydrological system river-plain: closure time of the system by the permafrost according to various parameters (temperatures, geothermal flow, hydrological flow directions). These points are directly linked with the problems of the MHM site

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Blanchet, Cécile. "Variabilités climatique et océanique du dernier cycle glaciaire-interglaciaire. Propriétés magnétiques et géochimiques des sédiments de la marge nord-ouest américaine subtropicale." Aix-Marseille 3, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX30036.

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Abstract:

L’analyse des propriétés magnétiques et géochimiques de quatre carottes de sédiments marins provenant de la marge Nord-Ouest Américaine a permis de reconstituer les dynamiques de la sédimentation terrigène et des processus post-dépôt, liés aux changements climatiques et océanologiques au cours du dernier cycle glaciaire-interglaciaire (0-120 000 ans). Les carottes proviennent de trois sites localisés sur les côtes Californienne et Mexicaine : le Bassin de Santa Barbara (35°N), la marge de Basse Californie (23°N) et le Golfe de Tehuantepec (15°N). Les composantes terrigènes et biogènes des sédiments sont apportées suivant une dynamique saisonnière marquée et s’accumulent rapidement (35 à 150 cm/ka). La dégradation de la matière organique et la faible ventilation des eaux engendrent une réduction des taux d’oxygène dissous des eaux entre 300 et 800 m de profondeur, qualifiée de zone de minimum d’oxygène du Pacifique Est. Les paramètres magnétiques permettent de tracer les variations de concentration, nature et taille des grains magnétiques. Deux types de minéraux ferromagnétiques peuvent être détectés : les oxydes de fer terrigènes (magnétite, hématite, goethite) et les sulfures de fer authigènes (greigite, Fe3S4 et pyrrhotite, Fe7S8). Des mesures d’éléments majeurs et traces par fluorescence X (XRF) sur des intervalles-clés des carottes ont permis de préciser ces interprétations. Les rapports isotopiques de l’oxygène et du carbone mesurés sur des foraminifères planctoniques et benthiques dans la carotte du Golfe de Tehuantepec ont permis de reconstituer les variations des caractéristiques physico-chimiques et la structure de la colonne d’eau. Les séquences sédimentaires, datées par corrélation de profils de susceptibilité magnétique, âges 14C sur des foraminifères et identification d’excursions paléomagnétiques, couvrent la transition glaciaire-interglaciaire (0-40 ka) et l’une d’elles couvre le dernier cycle climatique (0-120 ka). Les fortes concentrations en oxydes de fer dans les sédiments glaciaires des trois sites suggèrent de forts apports terrigènes sur la marge NO américaine et notamment de forts apports éoliens (hématite et goethite) lors du dernier maximum glaciaire (20-16 ka BP). Des sulfures de fer de différents degrés de réduction détectés dans les sédiments du Bassin de Santa Barbara ont été interprétés en termes de conditions d’oxygénation des eaux de fond. La succession de phases anoxiques (pyrite, FeS2) et dysoxiques (moins anoxiques, sulfures ferrimagnétiques) est en accord avec l’indice de bioturbation de Behl et Kennett (1996) pour les derniers 15 ka et révèle l’existence de périodes dysoxiques lors des refroidissements abrupts de l’Atlantique Nord. Dans le Golfe de Tehuantepec, la thermocline était moins profonde pendant la déglaciation (16-10 ka BP) que pendant l’Holocène (10-0 ka BP) et la présence de gypse (CaSO4) authigène, formé par réoxydation de pyrite, dans les sédiments suggère une meilleure oxygénation des eaux de fond pendant les stades glaciaires
The magnetic and geochemical properties of four marine sediment cores from the North-Western American margin allowed reconstructing the dynamics of the terrigenous sedimentation and of the post-depositional processes, related to climatic and oceanological changes during the last glacial-interglacial cycle (0-120,000 yrs). The cores have been retrieved in three sites located on the Californian and Mexican coasts: Santa Barbara Basin (35°N), margin of Baja California (23°N) and Gulf of Tehuantepec (15°N). Terrigenous and biogenic components of the sediments are deposited following a seasonal dynamic and accumulate rapidly (35 to 150 cm/ka). The degradation of the organic matter and weak ventilation of the waters lead to low dissolved oxygen contents in the water masses between 300 and 800 m depth, called the Eastern Pacific oxygen minimum zone. The magnetic parameters are used to trace the concentration, nature or grain sizes changes of the magnetic fraction. Two types of ferromagnetic minerals can be detected: the terrigenous iron oxides (magnetite, hematite, goethite) and the authigenic iron sulfides (greigite, Fe3S4 and pyrrhotite, Fe7S8). The relative contents of major and trace elements, measured by X-ray fluorescence (XRF) on key interval of the cores, help to improve the interpretations. Isotopic ratios of oxygen and carbon measured on planktonic and benthic foraminifera in the core from Gulf of Tehuantepec allowed the reconstitution of the physical and chemical characteristics and of the structure of the water column. The sedimentary sequences, dated by correlation of magnetic susceptibility profiles, calibrated 14C ages and identification of paleomagnetic excursions, cover the glacial-interglacial transition (0-40 ka) and one of them covers the last climatic cycle (0-120 ka). The high concentration of iron oxides in the glacial sediments in the three sites suggests strong terrigenous inputs on the NW American margin and notably strong aeolian inputs during the last glacial maximum (20-26 ka BP). Iron sulfides species of different reduction levels, detected in the sediments of Santa Barbara Basin, have been interpreted as proxies of bottom waters oxygenation conditions. The succession of anoxic (pyrite, FeS2) and dysoxic (less anoxic, ferrimagnetic sulfides) phases is in good accordance with the bioturbation index (Behl and Kennett, 1996) for the last 15 ka and revealed dysoxic phases during abrupt cooling of North Atlantic. In the Gulf of Tehuantepec, the thermocline was less deep during the deglaciation (16-10 ka BP) than during the Holocene (10-0 ka BP) and the presence of authigenic gypsum (CaSO4), formed by reoxidation of pyrite, in the sediments suggests a better oxygenation of the bottom waters during the glacial periods

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Le, Lay Matthieu. "Modélisation hydrologique dans un contexte de variabilité hydro-climatique : une approche comparative pour l'étude du cycle hydrologique à méso-échelle au Bénin." Grenoble INPG, 2006. http://www.theses.fr/2006INPG0012.

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Abstract:

Ce travail de thèse, qui s'inscrit dans le cadre du programme AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine), vise à modéliser le fonctionnement hydrologique de la Haute Vallée de l'Ouémé (14400 km²) au Bénin. Il a pour but de réaliser une première estimation des bilans hydrologiques et de contribuer au développement d'outils capables de simuler les impacts climatiques et anthropiques sur la ressource en eau. Dans un premier temps, nous avons cherché à caractériser le fonctionnement hydrologique de la région, et à quantifier les principaux termes du bilan hydrologique à méso-échelle. Pour conceptualiser ces bassins versants, une démarche comparative a été adoptée, et deux modélisations parcimonieuses ont été mises en oeuvre: GR4J, structure empirique et générique, et TOPAMMA, formalisme dérivé de TOPMODEL et développé au cours de ce travail. Un cadre d'évaluation complet a été défini, permettant de juger les modèles en terme: (i) de performances, (ii) d'incertitudes associées à leurs prédictions ; (iii) de réalisme. Ainsi, bien que leurs performances pour simuler la relation pluie-débit soient comparables, ces modèles se distinguent lorsque les incertitudes sur les simulations et les autres composantes du cycle hydrologique sont considérées. La variabilité hydro-climatique observée dans la région au cours de 50 dernières années a également permis d'évaluer le pouvoir d'extrapolation des modèles et leur application dans des conditions non stationnaires. Nous nous sommes en particulier intéressés aux aspects méthodologiques de la détection de changements de la relation pluie-débit à partir des modèles hydrologiques. Enfin, une première estimation de la sensibilité de la réponse hydrologique au régime de mousson a été réalisée, à travers différents scénarios de forçage pluviométrique
The aim of this PhD is to model the hydrological behaviour of the Upper Ouémé catchment (14400 km²) in Benin. It is a part of the AMMA project (African Monsoon Multidiciplinary Analysis). We estimate the water balance and develop tools to predict climatic and anthropogenic impacts on water resources. First, the hydrological behaviour of the catchments and the main parts of the mesoscale water balance have been characterized. To represent the catchments under study, two parcimonious models have been applied : GR4J, an empirical generic structure, and TOPAMMA, a modified version of TOPMODEL developed during this work. To evaluate these models, a complete framework has been defined, to assess the two models in term of : (i) performance, (ii) uncertainties, (iii) realism. Although runoff simulations are similarly good, the two models show significantly different uncertainties and water balance estimations. The hydro-climatic variability experienced by the region over the last fifty years allows us to study the application of models in non stationary conditions. First, we focused our work on the use of models to detect changes in hydrological behaviour. Finally, the sensitivity of the hydrological response to changes in monsoon regime has been explored through various rainfall scenarios

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Roumieux, Camille. "Modélisation de la dynamique saisonnière des éclosions d' Aedes (ochlerotatus) caspius (Pallas, 1771) (culicidae) dans un contexte de changement climatique." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4310/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse étudie l'évolution des éclosions d'Aedes (Ochlerotatus) caspius (Pallas, 1771) (Culicidae) sur le littoral méditerranéen français dans un contexte de changement climatique. Aedes caspius est un moustique nuisant se développant dans les milieux naturels salés à submersions temporaires dont le cycle de vie est réglé par un nombre de paramètres environnementaux relativement limités. Nous avons tenté de mieux cerner les déterminants des dynamiques temporelles actuelle et future des éclosions d'Aedes caspius. L'étude de l'aire de répartition d'Aedes caspius à l'échelle du bassin méditerranéen a conduit à définir une enveloppe bioclimatique actuelle et future. L'ensemble des anomalies climatiques telles que envisagées par les scenarii A2 et B2 du GIEC (horizons 2020, 2050 et 2080) entraîne un élargissement de l'enveloppe bioclimatique vers le nord et l'ouest de la France, et potentiellement une extension de la zone d'intervention de l'Entente Interdépartementale pour la Démoustication Méditerranée (EID), sans toutefois exclure les zones humides actuellement démoustiquées. La dynamique temporelle a donc pu être étudiée à partir de la base de données des interventions quotidiennes de l'EID, sur la période 2004-2009. A cette échelle locale (3 105 ha) et tenant compte de la variabilité météorologique inter- et intra-annuelle sur la période, un modèle logistique binaire d'occurrences d'éclosion a été développé
This thesis studies the evolution of hatching of Aedes (Ochlerotatus) caspius (Pallas, 1771) (Culicidae) on the French Mediterranean coast in the context of climate change. Aedes caspius is a nuisance mosquito in natural salt to temporary submersion wetlands whose life cycle is regulated by a number of environmental parameters relatively limited. We tried to understand the determinants of temporal dynamics of current and future hatching of Aedes caspius. The study of the distribution area of Aedes caspius across the Mediterranean basin has led to the definition of present and future bioclimatic envelopes. The set of climatic anomalies such as envisaged by the scenarios A2 and B2 of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (period 2020, 2050 and 2080) leads to an enlargement of the bioclimatic envelope to the north and west of France, and the potential extension of the present day intervention area of the Entente Interdépartementale pour la Démoustication Méditerranée (Interdepartmental Agreement for Mosquito Control Mediterranean (EID)). The temporal dynamics has been studied from the database of daily interventions of EID, over the period 2004-2009. At this local scale (3105 ha) and taking into account inter-and intra-annual meteorological variability, a binary logistic model of occurrences of daily outbreaks has been developed. The resulting model reports that the type of land use, minimum temperature, photoperiod, temperature amplitude and to a lesser extent precipitation and their variability are the main factors explaining the presence of Aedes caspius outbreaks

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Bony, Sandrine. "Analyse de l'impact des nuages et de la vapeur d'eau sur le cycle saisonnier du bilan radiatif terrestre; implications pour la sensibilite climatique." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066315.

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Abstract:

L'estimation de la sensibilite du climat a un forcage naturel ou anthropogenique est liee a notre comprehension des mecanismes qui regulent les echanges radiatifs entre la terre et l'espace. A l'aide d'observations satellitaires erbe (earth radiation budget experiment) et ssm/i (special sensor microwave imager) et de modeles numeriques de simulation du climat (le modele du lmd et le modele arpege developpe par meteo-france), les variations saisonnieres du bilan radiatif terrestre sont analysees et le role respectif de la temperature, de la vapeur d'eau et des nuages dans ces variations est examine. La capacite des modeles de circulation generale a simuler le cycle saisonnier de la vapeur d'eau, des flux radiatifs ciel clair et du forcage radiatif des nuages est evaluee, et les modeles sont utilises en retour pour interpreter certaines caracteristiques observees. Cela permet d'identifier plus precisement les facteurs qui modulent l'effet de serre a l'echelle saisonniere, a l'echelle interannuelle et lors de scenarios de changement climatique. Cette etude montre le role essentiel de la variabilite de la structure verticale atmospherique (en particulier du profil d'humidite relative et du gradient vertical de temperature) dans les variations observables du climat ainsi que dans sa sensibilite globale, et montre la necessite de bien differencier ces effets dans l'analyse de la sensibilite climatique a diverses echelles de temps. Cette etude souligne enfin l'importance de la validation des variations saisonnieres et interannuelles de la structure verticale atmospherique pour l'application des modeles de simulation du climat a des scenarios futurs

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Sisavath, Emmanuelle. "Processus de transfert des éléments volcanodétritiques dans les plaines abyssales autour de l'Île de la Réunion (océan Indien) : exemple du système turbiditique de Cilaos." Phd thesis, Université de la Réunion, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00844754.

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Bien que les systèmes turbiditiques soient très étudiés à travers le monde, les éventails sous-marins volcanoclastiques sont relativement peu connus en comparaison avec les systèmes silicoclastiques. Les nombreuses études réalisées au large des îles d'Hawaii et des Canaries n'ont pas permis d'observer de systèmes turbiditiques bien développé. Des dépôts turbiditiques et des structures sédimentaires comme des canyons et des chenaux sont néanmoins visibles au large de ces îles, suggérant que des processus autres que les grands glissements (glissement de flancs ou avalanche de débris) jouent un rôle important dans les mécanismes d'érosion et de transport des sédiments dans le domaine marin. Les nouvelles données acquises au large de l'île de La Réunion au cours des campagnes FOREVER (2006), ERODER1 (2007) et ERODER 2 (2008) ont permis de mettre en évidence l'existence de cinq systèmes turbiditiques s'étendant à plus de 200 km de l'île. Les travaux présentés dans cette thèse proposent une reconstruction du fonctionnement sédimentaire récent (150 ka) du système turbiditique de Cilaos situé au sud-ouest de l'île. Un large jeu de données, comprenant bathymétrie, imagerie sonar et profils de sondeur de sédiment, a été utilisé afin de conduire une étude détaillée de la morphologie moderne du système turbiditique de Cilaos. L'architecture sédimentaire a été caractérisée grâce àl'étude de plusieurs carottes sédimentaires. Des mesures de granulométrie, ainsi que de fluorescence X ont été effectuées le long de chaque carotte, et une analyse des isotopes de l'oxygène et des dates radiocarbone ont été utilisées pour contraindre le cadre stratigraphique. La cartographie détaillée de la zone a permis d'identifier les éléments architecturaux du système. Celui-ci comprend une zone de canyons alimentant une vallée majeure. Au pied de la pente et sur la plaine abyssale, l'éventail se développe plus largement avec notamment la présence d'un champ de sediment waves, des accumulations sédimentaires de formes lobées et des petits chenaux. La morphologie de ce système et de ses corps sédimentaires est fortement influencée par la topographie de la plaque préexistante avec la présence de rides volcaniques qui compartimentent le système sédimentaire profond et par la nature des dépôts dominés par des sédiments sableux d'origine volcanique. Les structures morphologiques identifiées aux têtes des canyons suggèrent que l'alimentation actuelle du système turbiditique de Cilaos est dominée par des processus hydrodynamiques et sédimentaires liés aux crues de la rivière Saint-Étienne. Les courants hyperpycnaux ne sont pas l'unique processus d'alimentation. La dynamique des vagues et les instabilités de pente jouent également un rôle dans le déclenchement des courants de turbidité et participent à l'incision des canyons. L'analyse détaillée des faciès et séquences sédimentaires a permis de mettre en évidence un fonctionnement sédimentaire en liaison avec l'activité volcanique. Les principales périodes d'activité turbiditiques sont associées aux périodes d'interruption de l'activité volcanique qui permettent une augmentation de l'alimentation du bassin versant de la rivière Saint-Étienne. Les variations climatoeustatiques affectent également le système mais celles-ci sont de moindre importance. L'origine volcanique des sédiments et la morphologie complexe de la plaque océanique rendent le système de Cilaos unique, tant par son mode d'alimentation comparable à celui des systèmes turbiditiques silicoclastiques, que par la nature érosive et riche en sable de ses écoulements caractéristiques des turbidites volcanoclastiques.

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Zhou, Xudong. "The impact of climate change and human management on the water cycle of China : dealing with uncertainties." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLX097/document.

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Abstract:

La modélisation hydrologique est un moyen pratique de quantifier les réactions du débit des rivières au changement climatique et à la gestion humaine de l’environment et de l’eau. Cependant, il existe des incertitudes à la fois dans les entrées des modèle s(par exemple, les variables atmosphériques) et les modèles eux même(par exemple, les structures de modèle et les paramètres de modèle), qui peuvent affecter la précision du modèle et les conclusions. En se concentrant sur différentes sources d'incertitude, cette thèse passe en revue les études antérieures et propose de nouvelles approches pour estimer et comparer les incertitudes avec leurs applications concentrées sur la Chine. Cette thèse propose d’abord une approche tridimensionnelle de la partition de la variance qui estime l’incertitude des multiples produits de précipitation de types différents. La nouvelle estimation utilise des informations complètes dans les dimensions temporelle et spatiale et constitue donc un indicateur plus complet pour l'évaluation de l'incertitude, en particulier pour plusieurs jeux de données. Cette thèse propose ensuite un cadre ORCHIDEE-Budyko permettant d'attribuer le biais de décharge entre la simulation du modèle (fournie par le modèle de surface ORCHIDEE) et les observations aux sources d'incertitude des variables atmosphériques et de la structure du modèle. Le cadre qualifie la possibilité d'incertitudes différentes avec l'hypothèse de Budyko basée sur des facteurs physiques et le soutien de littératures existante. Cette thèse passe enfin en revue les activités humaines et leur impact sur le débit des rivières en Chine, ainsi que les approches associées utilisées pour la quantification. L’impact humain qui a été quantifié par la différence entre le débit fluvial observé et celui qui a été naturalisé est ensuite comparé à des simulations multi-modèles conduites par différents forçages. Les résultats montrent que l’incertitude dans les variables atmosphériques (par exemple, les précipitations) est grande, en particulier pour les modèles de circulation générale (GCMs). L'incertitude des précipitations est très probablement supérieure à celle de l'incertitude du modèle. L'incertitude associée au débit modélisé avec différents forçages est supérieure à l'ampleur de l'impact humain pour la plupart des régions, en particulier dans le sud de la Chine, ce qui rend la la quantification de l'impact humain pour ces régions difficile. Cette compréhension des incertitudes dans le cycle naturel de l'eau et de la gestion que lui imposent les hommes est une condition préalable à toute tentative de modélisation des pressions anthropiques
Hydrological modeling is a practical means to quantify responses of river discharge to climate change and human management. However, there are uncertainties in both the model input (e.g., atmospheric variables) and the models (e.g., model structures and model parameters), that can affect the model accuracy and the conclusions. Focusing on different uncertainty sources, this thesis reviews the past studies and provides new approaches for estimating and comparing the uncertainties with their applications concentrated over China. This thesis first proposes a three-dimensional variance partitioning approach that estimates the uncertainty among multiple precipitation products with different types. The new estimation uses full information in temporal and spatial dimensions and thus is a more comprehensive metric for uncertainty assessment especially for multiple datasets. This thesis then proposes a ORCHIDEE-Budyko framework that helps attribute the discharge bias between model simulation (provided by land surface model ORCHIDEE) and observations to uncertainty sources of atmospheric variables and model structure. The framework qualifies the possibility of different uncertainties with physical-based Budyko hypothesis and support of related literatures. This thesis finally reviews the human activities and their impact on river discharge over China regions as well as the related approaches that used for the quantification. The human impact that quantified as the difference between observed river discharge and the naturalized ones is then compared with multi-model simulations driven by different forcing inputs. Results show that the uncertainty in atmospheric variables (e.g., precipitation) is large especially for General Circulation Models (GCMs). Precipitation uncertainty is very likely larger than that of the model uncertainty. The uncertainty in the modeled discharge with different forcing is larger than the magnitude of human impact for most of the regions especially in south China, which impedes the credibility of human impact quantification for those regions. This understanding of uncertainties in the natural water cycle and the management humans impose on it is a prerequisite before attempting to model the anthropogenic pressures

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Shimako, Allan. "Contribution to the development of a dynamic Life Cycle Assessment method." Thesis, Toulouse, INSA, 2017. http://www.theses.fr/2017ISAT0014/document.

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Abstract:

L'analyse du cycle de vie (ACV) est une méthode très utilisée pour l'évaluation environnementale d'un système anthropique. Les spécialistes ont souligné l'absence de dimension temporelle comme une limitation. Les procédés de la technosphère sont dynamiques, ce qui conduirait à un inventaire de cycle de vie (ICV) dépendant du temps. Les mécanismes environnementaux impliqués dans la génération des impacts ont des caractéristiques dynamiques variées déterminant une manifestation temporelle spécifiques des impacts. Cependant, l’impact du cycle de vie (EICV) actuelles considère des modèles en conditions stationnaires et des horizons de temps arbitrairement fixés. L'objectif de cette thèse est de contribuer au développement d'une méthodologie opérationnelle et des outils adaptés pour la prise en compte du temps dans l'ACV, en accordant une importance au développement d'une approche de modélisation intégrée pour l’ICV et l’EICV. La première contribution de cette thèse concerne le développement d'une base de données temporelle, en s'appuyant sur la base de données ecoinvent, dans laquelle les paramètres temporels ont été attribués aux sets de données. Des indicateurs dynamiques pour le changement climatique et la toxicité ont été développés en adaptant les modèles disponibles et ils ont été mis en place dans un outil de calcul propre. L'approche de modélisation tient compte de la nature fluctuante des émissions des substances en fonction du temps calculées par le modèle d’ICV temporel DyPLCA
Life Cycle Assessment (LCA) is a widely used method for the environmental evaluation of an anthropogenic system. However, LCA scholars pointed out the lack of a temporal dimension as a limitation. The processes of technosphere are dynamic which leads to a time dependent life cycle inventory (LCI). Environmental mechanisms involved in impact developments have distinct dynamic behaviors determining specific temporal occurrence. However, the current life cycle impact assessment (LCIA) methods consider arbitrarily fixed time horizons and/or steady state conditions. The objective of this thesis is to contribute to the development of an operational methodology and adapted tools for the consideration of time dependency in LCA, with emphasis on the development of an integrated modelling solution for both the life cycle inventory and the life cycle impact assessment phases. The first contribution of this thesis concerns the development of a temporal data base, leaning against ecoinvent data base, in which temporal parameters have been attributed to the data sets. Dynamic climate change and toxicity impacts were developed by adapting available models and were implemented in a homemade computational tool. The modelling approach takes into account the noisy nature of substance emissions in function of time as calculated by DyPLCA temporal LCI model

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Colonna, Michel. "Chronologie des variations du niveau marin au cours du dernier cycle climatique (0-140 000 ans) dans la partie sud occidentale de l'océan Indien." Aix-Marseille 1, 1994. http://elgebar.univ-reunion.fr/login?url=http://thesesenligne.univ.run/H/Colonna_1994.pdf.

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Abstract:

L'étude sédimentologique et géochimique (datations U-Th, isotopes stables du carbone et de l'oxygène) (i) de forages carottés réalisés sur les récifs actuels de La Réunion, de l'île Maurice et de Mayotte, (ii) de prélèvements par submersible sur les pentes récifales profondes de Mayotte et (iii) d'échantillons provenant des récifs et terrasses soulevées des Seychelles granitiques (Mahé) et de l'atoll d'Aldabra, permet la reconstitution des variations du niveau marin et des paramètres paléoclimatiques et paléocéanographiques au cours du dernier cycle climatique (0-140 000 ans B. P. ) dans la partie sud-occidentale de l'océan Indien. L'Holocène (0-10 000 ans B. P. ), qui enregistre la phase terminale de déglaciation, est successivement caractérisé par une remontée rapide du niveau marin (0,25 à 0,28 cm/an) entre 9000 et 7000 ans B. P. , puis d'une phase au cours de laquelle la température des eaux de surface augmente progressivement, le niveau marin se stabilisant à sa cote actuelle entre 3000 et 2000 ans B. P. Au cours de chacune de ces phases, les corrélations entre les données isotopiques font apparaître un gradient latitudinal des teneurs en 13C (de l'ordre de 0,8% entre 20°S et 4°S) que l'on peut relier à la répartition de l'énergie solaire, alors que l'identité des teneurs en 18 O suggère une valeur régionale de la température des eaux de surface. Ces différentes phases de la transgression holocène induisent des stratégies de croissance récifale différentes ("catch-up", puis "keep-up" dans le cas de l'île Maurice ; "keep-up" dans le cas de La Réunion) caractérisée par des signatures isotopiques distinctes. La dernière glaciation est nettement enregistrée par les coraux dès 28 000 ans B. P. Et se traduit par l'établissement à -150 m d'un bas niveau marin vers 18 400 ans B. P. Au cours d'un épisode très bref (500 ans au maximum). Les données isotopiques témoignent d'une chute de la température des eaux de surface de 7 à 8°C par rapport à la période pré-glaciaire. Le phénomène de déglaciation est caractérisé par une remontée très rapide du niveau marin (1 cm-1 en moyenne) avec de brefs apports d'eaux polaires appauvries en 18 O et en 13 C. Le dernier Interglaciaire, qui témoigne du dernier optimum climatique, est caractérisé par deux hauts niveaux marins respectivement datés à 147 et 129 ka B. P. Et correspondant à l'établissement de terrasses récifales actuellement situées à +4 et +8 m par rapport au niveau marin actuel. Le décalage dans le temps entre le niveau marin le plus ancien (147 ka B. P. ) et le maximum d'insolation des hautes latitudes dans l'hémisphère Nord (128 ka B. P. ) suggère que l'insolation des hautes latitudes ne peut seule rendre compte des grands changements climatiques du globe. (Résumé de l'auteur)

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Alraddawi, Dunya. "Rôle de la vapeur d'eau dans le cycle hydrologique en Arctique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLV094/document.

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Abstract:

La vapeur d'eau atmosphérique joue un rôle clé dans le budget radiatif en Arctique, le cycle hydrologique et donc le climat. Mais sa mesure avec une précision reste un défi. La vapeur d'eau en Arctique se caractérise par une variabilité spatiale et temporelle qui n'est pas complètement comprise. Sa colonne atmosphérique total intégrée (TCWV) est étudiée dans cette thèse. Trois méthodes de mesures de la TCWV à distance sont testées et validées pour la région polaire. Cela inclut les mesures de TCWV aux bandes NIR/VIS/IR par les capteurs MODIS, SCIAMACHY, et AIRS embarqués sur satellites. Le cycle saisonnier de la TCWV à 19 stations polaires de référence est examiné suite à l'effet de la latitude, de la longitude en plus de l'effet continental/océanique. Les mesures utilisées ont été validées aux trois stations polaires via la comparaison à une base de données référentielle de TCWV convertis de retards de signaux GPS basés au sol. Les incertitudes et limites de mesures satellitaires sont évaluées par saison et par mois. Particulièrement, nous avons étudié l’effet de la présence de nuages sur les mesures des TCWV par satellites. Dans le NIR et dans le VIS, les mesures subissent une sensibilité accrues à la présence de nuages aux latitudes hautes en été. En plus, l’estimation de l’albédo est toujours un défi aux modèles d’inversion de la TCWV, surtout en présence de neige en régions cultivées. Suite aux résultats de la validation, la distribution et les tendances saisonnières de la TCWV au-dessus de toute l'Arctique ont été évalués via MODIS. Les tendances et anomalies accrues sont discutées principalement en réponse aux changements observés en Arctique au cours des 2001-2015 années, celles qui concernent la végétation, la couverture de neige, et la glace de mer. Les tendances accrues de la TCWV peuvent être liées à l’augmentation locale de surfaces vertes relative à la neige pendant les saisons transitoires. Des tendances augmentées de la TCWV étaient observables par MODIS, forcé par le réchauffement estival local pendant les vagues de chaleurs au temps de ciels clairs. Un déclin dramatique de la glace de mer près des côtes Sibériennes et de la cote du Beaufort a entraîné une augmentation locale observée de la TCWV en début d’automne. Une phase de réchauffement au niveau de l’archipel du Svalbard, persistant en toutes saisons sauf l’été, a entrainé également des quantités supplémentaires de la TCWV. La détection et justification de tendances est une tache toujours loin d’être accomplie. Les mesures en Arctique sont toujours en question, les mesures de la TCWV au-dessus de surfaces vertes en hiver, ou à travers du ciel nuageux en été sont des défis majeurs
Atmospheric water vapour plays a key role in the Arctic radiation budget, hydrological cycle and hence climate, but its measurement with high accuracy remains an important challenge. Arctic water vapor is characterized by a spatial and temporal variability which is not completely understood yet. Its mass integrated in the atmospheric column (TCWV) is studied in this thesis. TCWV seasonal cycle at 18 polar stations is examined following the effect of latitude, longitude in addition to the continental effect. The measurements used in this thesis were validated at three polar stations, the satellites measurements of TCWV in the NIR/VIS/IR bands by MODIS/ SCIAMACHY/ AIRS sensors are compared to those obtained from ground based GPS signals delay. Their uncertainties and limitations are evaluated in season and month scales especially their sensitivities to the clouds presence. In NIR and VIS, the measurements undergo increased sensitivity to the presence of clouds at high latitudes in summer. In addition, albedo estimation is still a challenge to their TCWV inversion models, especially where canopies are snow-covered. Following the validation results, the distribution and seasonal trends of the TCWV over the entire Arctic was assessed via MODIS. Trends and anomalies are discussed mainly in response to changes in the Arctic vegetation, snow cover, and sea ice during 2001-2015. Increased trends in TCWV may be related to local increase of vegetated areas coincidently to snow cover decrease during transient seasons. Increased trends in TCWV were observed by MODIS, forced by local summer warming from many warm waves. A dramatic decline in sea ice near the Siberian and Beaufort coasts led to an observed local increase in TCWV in early fall. A warm-up phase in the Svalbard archipelago, persisting in all seasons except summer, also resulted in additional quantities of TCWV. The detection and justification of trends is a task still far from being accomplished. Arctic TCWV measurements are in question, TCWV measurements over green areas in winter, or through cloudy skies in summer are the major challenges

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Viani, Alessandra. "Fonctionnement hydro-glaciologique du bassin versant de l'Arve dans les Alpes françaises : variabilité climatique et sur la disponibilité de la ressource en eau." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAU015/document.

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Abstract:

La réduction du volume des glaciers et la fusion printanière plus précoce de la neige causée par le réchauffement climatique provoquent des variations du cycle hydrologique à la fois pour les têtes de bassin versant, mais aussi pour les zones situées plus à l’aval. Afin de prédire correctement l’amplitude des changements possibles futurs et d’envisager une gestion adaptée, une bonne connaissance de l’interaction entre les glaciers, le climat et les écoulements hydriques est nécessaire. L’objectif de cette étude est d’évaluer l’effet de la variabilité climatique sur le fonctionnement hydro-glaciologique et ses conséquences sur la disponibilité de l’eau du bassin versant de l’Arve (Alpes françaises) depuis 1960. Ce bassin s’étend sur une surface de 1958 km2 et est composé de cinq bassins versants emboités (Arveyron d’Argentière, Arveyron de la Mer de Glace, Arve au Pont des Favrands, à Sallanches and au Bout du Monde), tous influencés par la fusion glaciaire et nivale mais dans différentes proportions étant donnée la large gamme d’extension de couverture glaciaire s’étalant de 5 á 53%. Ce travail est basé sur des longs jeux de données glaciologiques, météorologiques, hydrologiques et de couverture de neige qui sont issues soit de mesures ponctuelles dans l’espace soit de données obtenues par télédétection.L’analyse des tendances a été réalisée sur des données hydrologiques et météorologiques des cinq bassins versants emboités. Pour cela, le cycle saisonnier du débit est ajusté en utilisant une fonction mathématique de type “modèle à pic asymétrique”. Les changements observés des débits ont été reliés aux variables météorologiques ainsi que à l’évolution de la couverture glaciaire. Les résultats indiquent un comportement contrasté entre les bassins versants selon les taux d’englacements, avec une tendance croissante des valeurs de débit dans les bassins versants fortement englacés (couverture de glacier >30%) et une décroissante pour les moins englacés. La sensibilité du cycle hydrologique au changement climatique futur a été évaluée. Pour le milieu du 21e siècle, on prévoit que le volume annuel écoulé serait réduit de 16% pour l’Arveyron d’Argentière et de 31% pour l’Arveyron de la Mer de Glace. Pour la période estivale, la quantification détaillée de chaque terme de l’équation du bilan hydrologique, ainsi que leurs incertitudes, sur les bassins versants de l’Arveyron d’Argentière et de l’Arveyron de la Mer de Glace-Leschaux a permis de souligner l’importance des transferts d’eau souterraine pour représenter et prédire le comportement hydro-glaciologique d’un bassin versant donné. Deux model d’écoulement distribués de type degré-jour couples à un modèle de routage hydrologique à réservoir linéaire ont était utilisé sur le bassin versant de l’Arveyron d’Argentière sur la période 1960–2009. La calibration est effectuée autant sur la base des données de débit qu’avec une approche multicritère avec les données de débit, de couverture neigeuse et du bilan de masse annuel, à pas de temps journalier. Les résultats montrent l’aptitude d’utiliser un modèle classique degré-jour pour simuler le comportement hydro-glaciologique et la production d’eau sous-glaciaire d’un bassin versant fortement glaciaire. Pour la période 1960–2004, une valeur de Kling Gupta Efficiency de 0.85 entre le débit simulé et observe à était obtenu. La calibration multicritère semble réduire les incertitudes des simulations
Glacier recession and the anticipation of spring snow melt driven by a warming climate could lead to changes in the hydrological cycle affecting not only the headwater catchments but also the areas downstream. In order to correctly predict the magnitude of future possible changes and to consider appropriate strategies of water management, a good understanding of the interaction between glaciers, climate and hydrology is needed. The aim of this study is to assess the effect of climate variability on the hydro-glaciological behaviour and its consequence on water availability in the Arve River catchment (French Alps) since 1960. It covers 1958 km2 and is composed by five nested catchments (Arveyron d’Argentière, Arveyron de la Mer de Glace, Arve at Pont des Favrands, Arve at Sallanches and Arve at Bout du Monde), all influenced by glacier and snow melt but characterized by various percentages of glacier cover ranging from 5 to 53%. This research is based on a long dataset of in situ or remote sensing glaciological, meteorological, hydrological and snow cover area data.Trend analyses are performed on the hydrological and meteorological data at all the considered sites. The seasonal cycle of each catchment is fitted using a mathematical function, namely the asymmetric peak model, and changes in the discharge are related to observed changes in the meteorological variables and the glaciers’ evolution. Results point out a contrasting behaviour among the catchments characterized by different glacier covers, showing an increasing trend on the discharge values in highly glacierized catchments (with a glacier cover >30%) and a decrease in the low glacierized ones. The sensitivity of the seasonal cycle to the future climate is evaluated. In the mid-21st century the annual runoff would be reduced by 16% for Arveyron d’Argentière and 31% for Arveyron de la Mer de Glace. Over the summer season, a detailed quantification of each term of the hydrological balance equation, as well as their uncertainties, on the Argentière and Mer de Glace-Leschaux drainage basins allows to underline the importance of considering the groundwater transfers to represent and predict the hydro-glaciological behaviour of a considered catchment. Two different distributed temperature index melt models coupled with a linear reservoir discharge model are used on the Arveron d’Argentière catchment over the 1960–2009 period. The calibration is carried out against discharge only and with a multi- criteria approach considering the discharge, the snow cover area and the glacier-wide annual mass balance values at daily time step. Results demonstrate the suitability of the use of a classical degree day model in simulating the hydro-glaciological behaviour and the subglacial water production of a highly glacierized catchment. A KGE of 0.85 is obtained between the observed and simulate discharge values over the 1960–2004 period. The use of a multi-criteria approach seems to reduce the simulation uncertainties

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Gitz, Vincent. "Usage des terres et politiques climatiques globales." Phd thesis, ENGREF (AgroParisTech), 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000622.

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Abstract:

Cette thèse porte sur le rôle des dynamiques d'occupation des terres et de la séquestration biologique du carbone dans les politiques de contrôle du CO2 atmosphérique. Elle part du constat que, de la Conférence de Rio en 1992 aux Accords de Marrakech en 2001, la constitution progressive d'une base de faits scientifiques concernant le cycle global du carbone, n'a pas empêché l'émergence de controverses diplomatiques sur la place des puits dans la convention climat. Elle remet en question la capacité du texte à engendrer des incitations tant au stockage dans les filières forestières qu'à la maîtrise des fronts de déforestation tropicale. Dans un second temps, elle quantifie, à travers le modèle OSCAR du cycle global du carbone et des changements d'usages des terres, la sensibilité de l'augmentation du CO2 atmosphérique aux trajectoires de changements d'usages des terres. Nous montrons que l'expansion des prairies et des terres agricoles conduit à amplifier les niveaux de CO2 atmosphérique en réponse aux émissions fossiles et liées à l'usage des terres. Cet effet requiert un effort supplémentaire pour respecter une contrainte de concentration, et ce d'autant plus que la pression sur les écosystèmes naturels est importante. Dans une troisième étape, elle pose la question du tempo optimal des réductions d'émissions fossiles et de l'inflexion des dynamiques d'usage des terres au sein de politiques climatiques ``mixtes''. Nous montrons que la valeur sociale du carbone séquestré est liée à l'anticipation des dommages climatiques futurs, donc à l'effort fossile qui déterminera la stabilisation du climat. Ces résultats, exportés numériquement dans un modèle de contrôle optimal, lient le tempo de la séquestration à l'évolution future des dommages climatiques. Si ceux-ci sont incertains, mais susceptibles d'être révélés à l'avenir, il est alors optimal de réserver une partie du potentiel, limité, de séquestration afin d'araser un pic de coût d'abattement qui pourrait apparaître en cas de ''surprise'' climatique amenant à respecter des plafonds de concentrations finalement plus stricts.

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Bovy, Benoit. "Modélisation numérique du contrôle climatique sur l'érosion des versants. Développement d'un nouveau modèle et application au dernier cycle glaciaire-interglaciaire dans le Nord-Ouest de l'Europe." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00721762.

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Abstract:

L'évolution des versants est le résultat de l'action combinée des processus d'altération et de transport sédimentaire. Même si il est généralement admis que l'efficacité de ces processus varie en fonction du climat, la quantification de l'influence climatique sur l'érosion des versants reste encore peu développée aujourd'hui. S'inscrivant dans cette problématique, notre étude est consacrée au développement d'un nouveau modèle numérique d'érosion des versants, ayant pour objectif de mieux représenter, à différentes échelles de temps, les multiples aspects du contrôle climatique sur les processus de transport de sol. Ce modèle numérique permet de simuler l'évolution de l'épaisseur de sol et du relief à l'échelle d'un versant; il repose sur une paramétrisation simple de la production de sol couplée à une paramétrisation multi-processus du transport de sol, qui comprend plusieurs variables en étroite relation avec le climat (débit de ruissellement, épaisseur de couche active). Le calcul de ces variables est réalisé sur base de séries temporelles de précipitation et de température avec l'aide d'un modèle de transfert de chaleur et d'un modèle de bilan hydrologique. Le comportement du modèle a été étudié au travers de quelques exemples génériques et d'analyses de sensibilité. Les résultats obtenus montrent des différences significatives dans la façon dont se comporte chaque processus de transport sous conditions climatiques variables, et également dans la manière dont chaque processus affecte l'érosion globale des versants. Ces résultats mettent ainsi en lumière l'importance de la paramétrisation multi-processus du transport de sol dans la modélisation de la réponse des versants aux changements climatiques. Nous avons également développé une méthode associant le modèle d'érosion de versant à un algorithme d'inversion (Neighbourhood Algorithm). Cette méthode a permis de caractériser de manière quantitative l'évolution des versants ardennais (NE Belgique) lors du dernier cycle glaciaire-interglaciaire, sur base d'un scénario climatique simple et de nombreuses données topographiques et d'épaisseurs de sol. Les résultats de l'inversion produisent des prédictions en accord avec certaines observations sur la morphologie des versants ardennais ainsi qu'avec des taux d'érosion estimés indépendamment sur base de concentrations en isotopes cosmogéniques, même si on montre que la distribution actuelle des épaisseurs de sol ne renferme pas assez d'information pour déterminer entièrement les taux de production et de transport de sol lors des périodes froides et tempérées du dernier cycle climatique. Les résultats de l'inversion suggèrent des taux de transport de sol bien plus élevés lors de la période froide que lors de la période tempérée, produisant une succession de systèmes limités par la production de sol d'une part (période froide), et par le transport de sol d'autre part (période tempérée). Un pic de transport de sol est prédit lors des transitions entre ces périodes. Les résultats laissent également suggérer qu'un équilibre dynamique en terme d'épaisseur de sol a été récemment atteint dans les parties convexes des versants, alors que des sols peu épais observés dans les parties concaves pourraient correspondre à des traces de la distribution des épaisseurs de sol qui prévalait lors de la dernière glaciation.

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Bovy, Benoît. "Modélisation numérique du contrôle climatique sur l'érosion des versants. Développement d'un nouveau modèle et application au dernier cycle glaciaire-interglaciaire dans le Nord-Ouest de l'Europe." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENU007/document.

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Abstract:

L'évolution des versants est le résultat de l'action combinée des processus d'altération et de transport sédimentaire. Même si il est généralement admis que l'efficacité de ces processus varie en fonction du climat, la quantification de l'influence climatique sur l'érosion des versants reste encore peu développée aujourd'hui. S'inscrivant dans cette problématique, notre étude est consacrée au développement d'un nouveau modèle numérique d'érosion des versants, ayant pour objectif de mieux représenter, à différentes échelles de temps, les multiples aspects du contrôle climatique sur les processus de transport de sol. Ce modèle numérique permet de simuler l'évolution de l'épaisseur de sol et du relief à l'échelle d'un versant; il repose sur une paramétrisation simple de la production de sol couplée à une paramétrisation multi-processus du transport de sol, qui comprend plusieurs variables en étroite relation avec le climat (débit de ruissellement, épaisseur de couche active). Le calcul de ces variables est réalisé sur base de séries temporelles de précipitation et de température avec l'aide d'un modèle de transfert de chaleur et d'un modèle de bilan hydrologique. Le comportement du modèle a été étudié au travers de quelques exemples génériques et d'analyses de sensibilité. Les résultats obtenus montrent des différences significatives dans la façon dont se comporte chaque processus de transport sous conditions climatiques variables, et également dans la manière dont chaque processus affecte l'érosion globale des versants. Ces résultats mettent ainsi en lumière l'importance de la paramétrisation multi-processus du transport de sol dans la modélisation de la réponse des versants aux changements climatiques. Nous avons également développé une méthode associant le modèle d'érosion de versant à un algorithme d'inversion (Neighbourhood Algorithm). Cette méthode a permis de caractériser de manière quantitative l'évolution des versants ardennais (NE Belgique) lors du dernier cycle glaciaire-interglaciaire, sur base d'un scénario climatique simple et de nombreuses données topographiques et d'épaisseurs de sol. Les résultats de l'inversion produisent des prédictions en accord avec certaines observations sur la morphologie des versants ardennais ainsi qu'avec des taux d'érosion estimés indépendamment sur base de concentrations en isotopes cosmogéniques, même si on montre que la distribution actuelle des épaisseurs de sol ne renferme pas assez d'information pour déterminer entièrement les taux de production et de transport de sol lors des périodes froides et tempérées du dernier cycle climatique. Les résultats de l'inversion suggèrent des taux de transport de sol bien plus élevés lors de la période froide que lors de la période tempérée, produisant une succession de systèmes limités par la production de sol d'une part (période froide), et par le transport de sol d'autre part (période tempérée). Un pic de transport de sol est prédit lors des transitions entre ces périodes. Les résultats laissent également suggérer qu'un équilibre dynamique en terme d'épaisseur de sol a été récemment atteint dans les parties convexes des versants, alors que des sols peu épais observés dans les parties concaves pourraient correspondre à des traces de la distribution des épaisseurs de sol qui prévalait lors de la dernière glaciation
Hillslope evolution results from the combined action of weathering and sediment transport processes, which are thought to be both influenced by climate. Yet, the strength and nature of the connection between climate and hillslope erosion remain poorly understood at a quantitative level. In this study, we present a new numerical model of soil production and transport, which aims to better represent, at different time scales, the climate control on soil transport. The numerical model operates at the scale of a single hill and predicts the rates of soil thickness and elevation change, by using a simple parametrization of soil production and a multi-process parametrization of soil transport which includes climate-dependent variables (overland flow discharge and active-layer depth). Simple ground heat transfer and water balance models are used for calculating these variables from time-series of precipitation and temperature. The behaviour of the model has been studied through a few simulation examples and sensitivity analysis. The results highlight the importance of considering multi-process parameterization of soil transport when modelling the response of the hillslope system to climate variations, as these results display significant differences on how each transport process behaves under various climatic conditions and on how each process affect the evolution of the system. Our numerical model has also been combined with an inversion scheme (Neighbourhood Algorithm) to extract quantitative information on the evolution of hillslopes in the Ardenne (Belgium, NW Europe) during the Last Glacial-Interglacial Cycle, using a simple climatic scenario and a unique set of topographic and soil thickness data. Model predictions based on inversion results are consistent with independent observations on hillslope morphology and cosmogenic nuclide-derived erosion rates, although the inversion results show that soil production and transport rates under both the cold and warm phases of the last climatic cycle cannot be fully constrained by the present-day soil thickness distribution. The inversion results suggest that soil transport is by far more efficient during the cold climatic phase than during the warm phase, resulting in the succession of weathering-limited (cold phase) and transport-limited (warm phase) systems. Maximum soil transport rates are predicted during the transitions between the cold-warm phases. The results also suggest that a soil thickness dynamic equilibrium has been recently reached on convex regions of the hillslopes, while shallow soils found in convergent areas may be the relics of the soil thickness distribution that formed during the cold phase

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Etchevers, Pierre. "Modélisation du cycle continental de l'eau à l'échelle régionale. Impact de la modélisation de la neige sur l'hydrologie du Rhône." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00466802.

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Abstract:

Afin d'étudier le cycle de l'eau à l'échelle régionale, le couplage d'ISBA (le schéma de surface de Météo-France) avec MODCOU (le modèle hydrologique de l'Ecole des Mines de Paris) a été mis au point sur le Rhône pour l'année 1987/88 par Habets (1998). En raison de la forte composante nivale alpine du bassin, CROCUS (le modèle de neige de Météo-France) a été rajouté dans le système complet. La simulation du bassin versant du Rhône a ensuite été étendue à 14 années (de 1981 à 1994). Les forçages atmosphériques ont été analysés à l'aide du système SAFRAN, spécialement conçu pour les zones de relief. Bien qu'aucun étalonnage sur les débits n'ait été réalisé, les résultats du système sont validés de manière satisfaisante par comparaison avec les débits quotidiens observés en 145 stations de jaugeage sur les grands cours d'eau du bassin versant du Rhône. L'enneigement simulé reproduit bien les hauteurs de neige observées quotidiennement pour 24 postes d'altitude. Le bilan hydrique du bassin apparaît très contrasté et met en lumière trois grands ensembles : les bassins nivo-pluviaux et humides du nord (Saône, Doubs, Ain), les bassins pluviaux et secs du sud (basse Durance, Ardèche) et les bassins alpins fortement enneigés (Isère, Drac, Haute-Durance). L'outil ainsi validé a ensuite été utilisé pour évaluer l'impact d'un changement climatique sur les grandes composantes hydriques du bassin versant. Une attention particulière a également été apportée à l'impact d'une augmentation de la résolution des calculs sur la qualité de la simulation du bassin nival de la Haute-Durance.

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Bonnet, Rémy. "Variations du cycle hydrologique continental en France des années 1850 à aujourd'hui." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30345.

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Abstract:

Les objectifs de cette thèse sont de caractériser l'évolution du cycle hydrologique continental en France au cours des 150 dernières années, ainsi que d'étudier les mécanismes hydrologiques et climatiques en jeu. Les observations de débits des rivières françaises disponibles sur un siècle ou plus sont rares. Pour la quasi-totalité des autres variables du cycle hydrologique continental, des séries aussi longues sont inexistantes. Pour pallier ces lacunes observationnelles, le recours à la simulation numérique est utilisé. Dans une première partie, des reconstructions hydrométéorologiques développées sur la France au 20ème siècle sont analysées. Ces reconstructions sont basées sur une nouvelle approche, combinant les résultats d'une méthode de descente d'échelle statistique appliquée à des réanalyses atmosphériques longues et des observations locales mensuelles de précipitations et de température, pour obtenir les forçages météorologiques nécessaires au modèle hydrologique à base physique utilisé. L'évaluation de cette méthode montre que l'utilisation d'observation locale améliore de manière notable la représentation des variations multi-décennales ainsi que des tendances des précipitations et de la température, et, in fine, des débits. L'analyse de ces reconstructions montre que les variations multi-décennales des débits observés sont principalement d'origine climatique, et non dues à des influences anthropiques non-climatiques, comme la présence de barrage, ou à des inhomogénéités temporelles dans les séries observées. D'autres variables du cycle hydrologique, comme l'évapotranspiration, l'humidité des sols ou encore le manteau neigeux, présentent également de fortes variations aux échelles de temps multi-décennales. En fonction de la région, la persistance en été d'anomalies printanières d'humidité des sols ou du manteau neigeux, induites par des anomalies de précipitations et de température au printemps, explique une grande partie des variations multi-décennales des débits en été. À partir de la nouvelle réanalyse atmosphérique NOAA 20CRv2c, disponible depuis les années 1850, une nouvelle reconstruction hydrométéorologique est développée sur le bassin de la Seine dans une seconde partie. Pour cela, une nouvelle approche est développée, basée sur la contrainte des résultats d'une méthode de descente d'échelle appliquée aux 56 membres de cette réanalyse par des observations locales de précipitations et de température au pas de temps journalier puis mensuel.[...]
The main objectives of this work are to characterize the evolution of the continental hydrological cycle over France from 1850 to present, and to understand the hydrological and climate mechanisms involved. Long-term river flows observations of river flows are scarce and the other variables of the continental hydrological cycle (soil moisture, snow cover and evapotranspiration) are virtually not observed on such longtime scales. To overcome this observational gap, numerical modelling is used. First, hydrometeorological reconstructions available over France through the twentieth century are analyzed. These reconstructions are based on a new approach. It combines the results of long-term atmospheric reanalyses downscaled with a stochastic statistical method and homogenized monthly precipitation and temperature observations to derive the meteorological forcing needed for the physically based hydrological model. The evaluation of these reconstructions show that using homogenized observations to constrain the results of statistical downscaling help to improve the reproduction of precipitation, temperature, and river flows variability. In particular, some unrealistic long-term trends associated with the atmospheric reanalyses are corrected. The analysis of the reconstructions confirms that the multidecadal variations previously noted in French river flows are mainly a climatic-driven. Moreover, the analysis shows that the other variables of the french continental hydrological cycle, like evapotranspiration, soil moisture or snow cover, are also characterized by multi-decadal variations. Depending on the region, the persistence from spring to summer of soil moisture or snow anomalies generated during spring by temperature and precipitation variations may explain river flows variations in summer, when no concomitant climate variations exist. Based on the recent release of the NOAA 20CRv2c long-term atmospheric reanalysis, available from the 1850s, a new hydrometeorological reconstruction is developed over the Seine catchment. [...]

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Truze, Elisabeth. "Etude sédimentologique et géochimique des dépôts du Maar du Bouchet (Massif Central, France) : évolution d'un système lacustre au cours du dernier cycle climatique (0 - 120 000 ans)." Aix-Marseille 2, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX22072.

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Abstract:

L'analyse chimique et isotopique (#1#8o, d) des eaux demontre leur origine meteorique. La faible mineralisation, bicarbonatee, calcique et magnesienne des eaux indiquent un lessivage modere des roches basaltiques de surface et l'absence d'hydrothermalisme profond. Les analyses geochimiques portant sur la matiere organique (pyrolyse rock eval, #1#3c) ne montrent pas l'evolution chimique d'origine diagenetique. Cependant la composition chimique (h/c, o/c) varie en fonction du contexte climatique. Les seuls mineraux authigeniques presents sont la vivianite et la siderite. Ils peuvent preciser les conditions chimiques du milieu lacustre. L'enregistrement sedimentaire est decompose en 14 unites climato-sedimentaires, definies par l'association de 8 facies lithologiques caracteristiques des modes de depots. Il se divise en 4 cycles sedimentaires correspondant aux rythmicites d'origine astronomique, de 20 et 40 ka. Au cours des 120 derniers millenaires le lac, probablement alimente par les nappes phreatiques, a peu varie d'un point de vue bathymetrique. Le systeme lacustre du bouchet evolue donc en relation avec les facteurs biologiques et physiques controles par le climat

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Luu, Ngoc Quyen. "Introduction d’une culture de printemps dans les systèmes de culture des « terres irrigables » des montagnes du Nord du Vietnam : approche par modèle agroclimatique." Thesis, Montpellier, SupAgro, 2012. http://www.theses.fr/2012NSAM0019/document.

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Abstract:

L'objectif est d'évaluer sur le plan agro-climatique les options de réalisation d'une culture de printemps dans les hautes vallées du Nord du Vietnam. A partir d'hypothèses sur les contraintes agro-climatiques s'exerçant sur ces options, un modèle de simulation et le dispositif expérimental permettant de le caler et de l'évaluer ont été élaborés. Une expérimentation virtuelle replaçant les cultures de printemps envisagées (riz, riz « aérobie », maïs et soja) dans le climat de trois régions contrastées sur ce plan a ensuite été réalisée, le long d'un gradient d'altitude, et sous différentes modalités techniques, notamment de dates de semis. Cette démarche a été appliquée successivement aux deux grands cas de figure rencontrés dans les montagnes : irrigation des parcelles dès le printemps, et conduite en régime pluvial (irrigation praticable seulement pour le cycle estival). Elle a conduit à identifier, pour chacun de ces cas de figure et chacune des régions et cultures étudiées des fenêtres de semis favorables, intervalles de dates de semis pour lesquelles la culture de printemps présente peu de risques. La taille de cette fenêtre constitue ainsi un indicateur synthétique de la contrainte climatique pour une culture donnée dans un lieu donné : plus cette fenêtre est étroite, plus on peut s'attendre à ce qu'il soit délicat pour les producteurs de pratiquer la culture. Les résultats confirment clairement que même lorsque l'eau d'irrigation est abondante, le climat des montagnes du Vietnam ne permet pas partout de pratiquer une culture de printemps. Les risques identifiés sont la destruction par le froid pendant les stades précoces de la croissance végétative, l'allongement du cycle au-delà de la date où le riz irrigué d'été doit être installé selon la pratique actuelle, l'obtention de rendements nettement abaissés du fait de la faiblesse du rayonnement global et des températures pendant la première partie de la saison. Pour ce contexte irrigué, la culture qui échappe le mieux à ces contraintes dans les simulations est le soja, suivie du maïs et du riz conduit en semis en plein champ. Le riz semé en pépinière et repiqué est apparu comme le plus sensible aux contraintes de températures.En conditions pluviales, la culture de printemps est nettement plus délicate tout particulièrement à cause des retards de levée et des stress hydriques pendant la phase de croissance végétative liés aux faibles précipitations de début de saison. Le soja reste la culture pour laquelle la contrainte de durée de cycle est la plus faible, mais son rendement simulé est fortement réduit par les stress hydriques. Le riz « aérobie » et le maïs sont des options envisageables en conditions strictement pluviales aux altitudes relativement modestes dans tous les climats étudiés. La géographie de l'extension des cultures de printemps au Vietnam est ainsi esquissée. Des perspectives de recherche sont proposées en vue d'accroître cette aire d'extension. Outre ces acquis importants pour l'agriculture locale, cette thèse confirme l'intérêt et l'efficacité d'une approche de modélisation ad hoc pour ce type de question agro-climatique
The goal of this thesis was to assess the agro-climatic feasibility of introducing a supplementary crop during the spring season in the high valleys of the mountainous northern Vietnam. From hypotheses drawn about the way climate constrained such crops, a simulation model and the experimental device required for calibrating and evaluating it were elaborated. A virtual experiment was carried out in order to submit the candidate crops (rice, “aerobic rice”, maize and soybean) under the contrasted climates of three regions, along the elevation gradient and under several technical management, especially sowing dates. This approach was applied consecutively to the two major cases occurring in these mountains: crop irrigated during the whole spring, and rainfed crop (land irrigable during summer only). This approach led to identify, for each of these two cases and for each of the studied regions and crops, favourable sowing windows, i.e. intervals of sowing dates for which the risks associated to spring crop are low. The size of such windows provides a synthetic indicator of the climatic constraint for a given crop at a given place: the narrower the window, the more difficult it is expected to be for farmers to practice the option.Results clearly confirmed that even if irrigation water is abundant, the climate of the mountains in Vietnam does not allow practicing the spring crop everywhere. The risks that were identified were crop destruction by lethally cold temperature during early vegetative stages, maturity delayed beyond the date at which the irrigated rice of summer must have been sown according to current practice, and obtaining yield neatly decreased due to low global radiation and temperature during the first half of the season. Under irrigated conditions, the simulated crop that best escaped these constraints was soybean, followed by maize and direct seeded rice. Rice sown in nurseries and transplanted showed more sensitive to temperature constraints.Spring crop showed strongly trickier under rainfed conditions, especially due to delays in seedlings emergence and water stresses during vegetative growth, in relation with low rainfall during the early part of the season. Soybean remained the crop with the shortest duration, but its simulated yield was strongly reduced by water stresses. “Aerobic rice” and maize were possible options under fully rainfed regime at relatively low elevations only, under any of the regional climates studied. Thus, the feasibility area of spring crops was thus sketched. Research perspectives were proposed, aiming at increasing this area. Additionally to these results, targeted at serving local agriculture, this work confirmed the value and effectiveness of an ad hoc modelling approach for agro-climatic studies of this kind

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Joussain, Ronan. "Histoire de l’érosion de l’Himalaya durant le dernier cycle climatique : approches sédimentologiques, minéralogiques et géochimiques des sédiments de la partie proximale de l’éventail sous-marin profond du Bengale." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS433.

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Abstract:

L’objectif de cette étude est de reconstruire le régime de l’érosion des chaînes himalayennes, et de relier ces paramètres aux variations climatiques globales et à l’intensité de la mousson. Dans ce travail, Les sédiments de 3 carottes prélevées dans la baie du Bengale pendant la mission MONOPOL ont fait l’objet d’analyses minéralogiques (XRD et granulométrie) et géochimiques (majeurs, traces, la composition isotopique du Nd et du Sr). La mise en âge des carottes, est basée sur les enregistrements de δ¹⁸O de foraminifères planctoniques (G. ruber), et des datations au ¹⁴C (AMS). Ces 3 enregistrements sédimentaires couvrent les derniers 180 ka. L'approche multi-traceur menée sur ces carottes, nous donne des informations essentielles sur les sources, afin de reconstruire les changements au cours du temps des sédiments transportés vers la partie proximale du cône sous-marin du Bengale, et de mieux comprendre ses liens potentiels avec les changements climatiques (mousson indienne et/ou des changements au niveau de la mer). Les résultats de cette étude, donnent également des clefs sur les processus d'altération chimique et de la dynamique du transport des sédiments au cours du temps. En outre, une étude à haute résolution, sur un site localisé sur la levée du chenal actif du cône sous-marin fournit des informations sur les changements dans le degré d'altération et la dynamique de transport des sédiments du système himalayen au cours de l'Holocène. Ainsi, il est possible de quantifier l'impact de la mousson d’été sur la sédimentation au niveau de la levée durant cette période climatique. Les résultats de cette étude ont été utilisés pour estimer les changements dans les sources sédimentaires (plaine Indo-Gangétique vs haute-chaine) et retracer l'altération chimique du matériel détritique au sein du bassin versant du système fluviatile du Ganges-Brahmapoutre
The aim of this study is to reconstruct the erosional history of the Himalayan ranges, in order to connect these parameters to global climatic events and variations in the intensity of the monsoon. In this work, sediments from 3 marine cores collected in the Bay of Bengal, during the MONOPOL cruise were analyzed using mineralogical (XRD and grain-size) and geochemical (major, trace, Nd and Sr isotopic composition) methods. Chronological framework of studied cores were based on δ¹⁸O from planktonic foraminifera (G. ruber), and ¹⁴C ages dating (AMS). These cores cover the last 180 kyr. The multi-proxy approach conducted on these cores, gives us critical information about the source, to reconstruct the temporal variability of sediment export to the proximal northeastern Bengal Fan and its potential links to climatic changes (Indian monsoon and/or sea-level changes). Results also give insights on the chemical weathering processes and the dynamic of transport of the sediments through time as well. Moreover, a high-resolution study, on a site located on the active middle fan channel levee of the fan provides information on changes in the weathering pattern and the dynamic of transport of sediments from the Himalayan system during the Holocene. Thus, it is possible to quantify the impact effect of summer monsoon rainfall during that time interval. These results have been used to assess changes in the sedimentary sources (Indo-Gangetic plain vs highlands) and document the chemical weathering states of the detrital material within the Ganges-Brahmaputra river basin catchment

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Dissertations / Theses on the topic 'Cycle climatique'

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