Thèse la Densification du Névé en Antarctique H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Géosciences, climat, environnement et planètes École doctorale : Sciences de l'Environnement d'Ile-de-France Laboratoire de recherche : Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement - DRF Direction de la thèse : Cécile AGOSTA ORCID 0000000340911653 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-11T23:59:59 La partie supérieure des calottes glaciaires des régions polaires est constituée de neige non consolidée, appelée névé. Avec le temps, le névé se densifie et se transforme en glace à des profondeurs de 50 à 120 mètres sous la surface. La vitesse de cette densification dépend des conditions climatiques de surface, comme la température et l'accumulation de neige. Le névé joue un rôle clé dans le bilan de masse, l'écoulement et la dynamique des calottes glaciaires. Comprendre son évolution est également essentiel pour les reconstructions climatiques basées sur les carottes de glace. En effet, l'air circule et diffuse dans la porosité ouverte du névé avant d'être piégé dans des bulles lors de la transition vers la glace. Cette différence d'âge entre la glace (plus ancienne) et l'air (plus récent) à chaque profondeur doit être prise en compte pour établir des chronologies cohérentes entre les enregistrements de glace et de gaz, et ainsi étudier les liens entre les variations de température et les concentrations de gaz à effet de serre.
Plusieurs modèles ont été développés pour décrire l'évolution de la densification du névé, allant des approches paramétriques simples (Herron and Langway, 1980) aux modèles mécaniques incluant la diffusion de la chaleur et de l'air (Bréant et al., 2017). Bien que ces modèles concordent généralement avec les profils de densité observés, des divergences apparaissent lorsqu'ils sont appliqués à des périodes passées plus froides, notamment pour estimer la profondeur totale du névé. Dans les modèles de circulation générale, la densification du névé n'est souvent représentée qu'en surface. Des travaux récents dans ORCHIDEE, le schéma de surface du modèle de circulation générale LMDZ, ont permis de mieux représenter la densification des premiers mètres de névé en Antarctique et au Groenland (Conesa et al., 2025, en discussion), mais la densification des couches profondes reste à intégrer.
Ce projet vise à améliorer la représentation physique de la densification du névé et à développer une formulation compatible avec les modèles de calottes glaciaires, de circulation générale et les reconstructions paléoclimatiques. Jusqu'à présent, seuls la température et le taux d'accumulation ont été considérés, mais des études récentes suggèrent que la concentration en poussière et les propriétés de la neige de surface (liées à l'ensoleillement et au métamorphisme) jouent également un rôle clé.
Le projet inclut une description détaillée du métamorphisme de surface, de la stratification et des processus de transport d'air (diffusion, advection et dynamique de fermeture des pores) dans un modèle physique de névé (Stevens et al., 2020). Après validation par confrontation aux observations, une version simplifiée de ce modèle sera développée pour une intégration dans LMDZ et utilisée pour des reconstructions paléoclimatiques.
En parallèle, le projet prévoit une participation active à des programmes d'observation pour collecter de nouvelles données sur les propriétés physiques du névé dans différentes conditions antarctiques. Des mesures de densité, de stratification et de porosité ouverte seront réalisées sur des sites comme D47 et EPICA Dome C. L'expédition franco-allemande Plateau InSync fournira des données supplémentaires sur les propriétés de la neige de surface et la porosité ouverte à travers le plateau antarctique. Ces observations guideront les améliorations du modèle et valideront les résultats. Documentation de la surface de la calotte Antarctique et reconstruction climatique. Ce projet de thèse s'inscrit dans plusieurs projets internationaux clefs. Antarctica InSync vise à coupler modèles et observation de la région Antarctique - Océan Austral sur une large échelle pour comprendre les menaces qui pèsent sur la région dans le contexte de réchauffement climatique. Beyond EPICA Oldest Ice vise à reconstruire le climat sur les derniers 1,5 million d'années à partir d'une carotte de glace forée sur le plateau Est-Antarctique, là où des programmes de surface permettent de renseigner les conditions de métamorphisme de surface ainsi que la densification du névé. 1. Améliorer la physique de la densification du névé
2. Créer un modèle simplifié et intégrable dans les modèles de circulation générale
3. Valider les modèles par des observations terrain
4. Affiner les reconstructions paléoclimatiques Modélisation de la physique du névé, couplage avec modèle de circulation générale, technique d'inversion pour construction des chronologies

Master en physique ou géophysique; Compétences en physique, programmation.