Chronologie des fluctuations glaciaires dans les Pyrénées au cours du Pléistocène supérieur - implications paléoclimatiques

Cette thèse présente trois nouvelles séries de données cartographiques, chronologiques et paléoclimatiques acquises dans trois vallées pyrénéennes (Gave d’Ossau, Esera, et haute vallée de l’Ariège) qui échantillonnent la variabilité climatique de cette montagne située entre l’Atlantique et la Méditerranée. Elle s’attache à caractériser la chronologie du dernier maximum glaciaire (stade LLGM : Local Last Glacial Maximum) tout en précisant la position des fronts glaciaires contemporains du GLGM afin d’identifier les mécanismes paléoclimatiques responsables de la répartition spatiale des paléoenglacements pyrénéens au cours de cet épisode clé du Pléistocène supérieur. L’opportunité d’acquérir de nouvelles données chronologiques, paléoglaciologiques, et paléoclimatiques au cours de la LGIT et de l’Holocène s’inscrit dans cette même optique. En caractérisant la variabilité spatiale des paléo-lignes d’équilibre glaciaire, paléo-gradients de masse, paléotempératures et paléoprécipitations, elle permet de contraindre le moment à partir duquel les circulations atmosphériques méridiennes caractéristiques du GLGM ont cédé la place aux dynamiques atmosphériques dominées par des circulations d’ouest que nous connaissons aujourd’hui en Europe occidentale. Dans cette optique, la thèse présente 118 âges d’exposition (99 10Be et 19 36Cl) respectivement localisés dans la haute vallée de l’Ariège (n = 22), la vallée de l’Esera (n = 55) et le Gave d’Ossau (n = 41) ; elle intègre aussi la remodélisation de 251 âges d’exposition supplémentaires extraits de la littérature. Parallèlement, 32 stades d’englacement ont fait l’objet de modélisations glaciologiques et paléoclimatiques. Sur ces bases, il apparait que le stade LLGM a été atteint à plusieurs reprises au cours du Pléistocène supérieur (MIS 5a-d, MIS 3, MIS2-GLGM) sur le Gave d’Ossau comme dans la vallée de l’Esera. Ces résultats remettent partiellement en cause le schéma atmosphérique préalablement établi pour le GLGM. Les perturbations atlantiques restent déviées par la présence du front polaire vers le 38°N mais elles ne s’inscrivent plus seulement dans des circulations méridiennes comme préalablement envisagé ; elles concernent aussi la façade occidentale de la chaine, par exemple dans la vallée d’Ossau où les fronts glaciaires contemporains du GLGM ont atteint des emprises spatiales équivalentes à celles du stade LLGM. Au cours de la LGIT, les fluctuations des fronts glaciaires dans les Pyrénées sont synchrones des fluctuations milléniales du climat enregistrées dans les séquences isotopiques du Groenland. Au cours du GS-2.1a, les modélisations paléoglaciologiques et paléoclimatiques montrent que la haute montagne est globalement plus froide (ΔT : -9,5 à -7,5°C) et plus sèche (ΔP : -80 à -44%) que la situation actuelle mais que les contrastes de façade entre les massifs sous influence méditerranéenne (moins froid, plus sec) et ceux sous influence atlantique (plus froid, plus humide) sont plus prononcés que ceux observés dans l’actuel. Dans un contexte climatique associé à une remontée du front polaire jusque vers le 40-42°N, le rétablissement des circulations d’ouest concerne plus largement la façade nord qu’au GLGM puisqu’elle atteint désormais l’Ariège. Parallèlement, les phénomènes de convection qui étaient actifs en Méditerranée au cours du GLGM s’estompent sensiblement en raison d’une baisse relative de la température des eaux marines de surface en Méditerranée au cours du Oldest Dryas mais en dépit d’une position du front polaire (40-42°N) encore favorable aux circulations méridiennes. À partir du Bølling-Allerød, le climat se réchauffe (+ 3,7°C) et devient plus humide (+20 %) en lien avec le rétablissement généralisé des circulations d’ouest et le retour à une circulation atmosphérique comparable à l’actuel. Le coup de froid du GS-1 est attesté dans tous les massifs supérieurs à 3000 m mais le climat reste sensiblement plus humide qu’au GS-2.1a