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15 mars 2021
Soutenance de thèse de Christophe Leroy-Dos Santos - 26 mars 2021
Variabilité du cycle hydrologique atmosphérique en régions polaires à partir de mesures des isotopes stables de l’eau dans la vapeur, les précipitations et les carottes de névé.
Soutenance de thèse de Christophe Leroy-Dos Santos - 26 mars 2021

Fig. 1 : Un an de mesures isotopiques dans la vapeur et les précipitations à DDU. Le panneau supérieur permet d’identifier les événements de rivières atmosphériques. Un exemple caractéristique de rétrotrajectoires des masses d’air lors des événements d’hiver qui met en évidence une origine à des latitudes inférieures à 50°S.

Dans un contexte de hausse du niveau des mers, comprendre l’évolution du cycle hydrologique atmosphérique dans les régions polaires est un enjeu majeur puisqu’il influence directement le bilan de masse de surface des calottes. Les données satellites depuis 50 ans et quelques rares données météo sont insuffisantes pour étudier les modes de variabilité pluriannuels ainsi que l’influence anthropique. Les carottes de névé et la composition isotopique de l’eau fournissent des enregistrements plus longs. Si celle-ci dépend au premier ordre de la température, elle est également fortement influencée par l’origine des masses d’air, les conditions de condensation dans le nuage, les phénomènes de sublimation ou encore des phénomènes post-dépôt dans le névé.

L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre le cycle hydrologique atmosphérique et son influence sur la composition isotopique de la vapeur et de la précipitation dans les régions polaires.

Dans un premier temps, nous avons développé un générateur de très basse humidité qui permis de calibrer les analyseurs Picarro sur la gamme de 200 à 2500 ppmv couramment rencontrée en milieu polaire, notamment l’hiver.

Ensuite, j’ai analysé la plus longue série de mesures de la composition de la vapeur et de la précipitation jamais effectuée en région polaire : 4,5 années à 78°N au Svalbard. J’ai pu relier les variations observées l’hiver à des évènements synoptiques et attribuer une signature isotopique différente aux masses d’air en fonction de leur origine (Nord Atlantique ou Arctique).

Enfin, j’ai installé le nouvel instrument de calibration à Dumont D’Urville (DDU). Les 22 premiers mois de ce nouvel enregistrement permettent de documenter la signature isotopique du cycle hydrologique atmosphérique en Terre Adélie toute l’année. J’ai étudié l’influence des vents catabatiques, de la glace de mer et des rivières atmosphériques sur le signal enregistré dans la vapeur.

Ces résultats préliminaires ouvrent des perspectives pour l’interprétation des carottes de névé du programme ASUMA.

 
#252 - Màj : 01/04/2021
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