Quaternary variations and origin of continental dust in East antarctica - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 2003

Quaternary variations and origin of continental dust in East antarctica

Origine et variation des concentrations et distributions des poussières d'origine continentale dans les forages de glace en Antarctique

Abstract

The mineral dust of continental origin windblown to the East Antarctic Plateau has been studied for its geographical provenance and variability during the Quaternary. Four deep ice cores [EPICA-Dome C (75° 06'S, 123° 21'E), Dome B (77° 05' S, 94° 55' E), Vostok (78° S, 106° E) and Komsomolskaia (74° 05' S, 97° 29' E) have been investigated. Dust provenance in glacial and interglacial epochs has been identified through the 87Sr/86Sr versus 143Nd/144Nd isotopic signature of ice core dust and sediments from the Potential Source Areas (PSA) of the Southern Hemisphere. The isotopic method has been refined with respect to previous studies. Dust concentration and size distribution measurements have been performed at high temporal resolution in order to examine the long-term and short-term variability of dust flux, from which important information about the conditions at the source region(s), the hydrological cycle and the transport patterns can be inferred. For all East Antarctic sites investigated, dust originates from the southern South American regions of the Pampas and Patagonia in glacial times, but during warm interglacial periods an additional source probably contributed. The dust input also has proved to be remarkably similar between the different sites, and shows clear relationship with environmental conditions at the source regions. However, such an apparent uniformity of dust flux nests striking differences in dust transport, particularly during the Last Glacial Maximum. The reorganization of atmospheric circulation in the circumantarctic during the last climatic transition generated asynchronous and even opposite changes in transport patterns in different sectors of the Antarctic Plateau. During the Deglaciation and the Holocene epochs, millennial and secular scale pulsations in dust advection to the Plateau are omnipresent. From site to site, periodicities are the same but the phasing of the variations is different. Such rhythm suggests a circumpolar displacement of ocean-sea iceatmosphere anomalies at these timescales, a wavering effect reminding that of present-day interannual propagation of the Antarctic Circumpolar Wave. The rhythm of dust advection raises several questions about the modes of variability of the Southern Ocean and its capacity to propagate oceanic anomalies through the three world oceans at various timescales.
Les variations temporelles et la provenance des aérosols minéraux continentaux (poussières) dans l'Antarctique de l'Est au cours de la fin du Quaternaire et en particulier pendant la dernière transition climatique ont été étudies au cours de cette thèse. Quatre carottes de glace profondes prélevées respectivement à Dome C (75° 06'S, 123° 21'E), dans le cadre du projet Européen EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica), à Dome B (77° 05' S, 94° 55' E), à Vostok (78° S, 106° E) et à Komsomolskaia (74° 05' S, 97° 29' E) ont été analysées. L'origine géographique des poussières dans les périodes glaciaires et interglaciaires a été précisée grâce à la signature isotopique des poussières (87Sr/86Sr versus 143Nd/144Nd) et à la comparaison avec des sédiments éoliens spécifiquement prélevés dans les régions potentielles d'origine des aérosols de l'hémisphère austral. L'analyse à haute résolution temporelle des paramètres de concentration et de distribution en taille des aérosols minéraux a permis d'obtenir d'importantes informations sur la circulation atmosphérique aux hautes latitudes de l'hémisphère Sud, ainsi que sur les conditions environnementales aux sources et sur le cycle hydrologique dans l'atmosphère. Les plaines sud-américaines des Pampas et la Patagonie apparaissent comme étant les sources dominantes sur tout le Plateau Antarctique au cours des périodes glaciaires; par contre, on suspecte une contribution additionnelle d'une autre source durant les interglaciaires. Le flux de poussières en Antarctique de l'Est au cours du Pléistocène et de l'Holocène est remarquablement homogène parmi les sites; par contre, des différences significatives caractérisent la granulométrie des particules, qui est un paramètre lié au transport. La réorganisation de la circulation atmosphérique dans les régions polaires et circumpolaires qui a eu lieu pendant la dernière transition climatique a influencé le transport des poussières, et a généré des variations asynchrones, voire des tendances opposés d'un secteur à l'autre du Plateau. L'Holocène et la dernière déglaciation sont caractérisés dans toutes les carottes analysées par des variations périodiques du transport à l'échelle millénaire et multi-séculaire. Les fréquences des oscillations sont les mêmes d'un site à l'autre mais la phase est différente. La rythmicité des advections des poussières sur le Plateau Antarctique semble suggérer la propagation circumpolaire d'anomalies dans les système s océan-glace de mer-atmosphère à des échelles temporelles millénaires et multi-séculaires.
Fichier principal
Vignette du fichier
These-Delmonte-2003.pdf (4.4 Mo) Télécharger le fichier

Dates and versions

tel-00701343 , version 1 (25-05-2012)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00701343 , version 1

Cite

Barbara Delmonte. Quaternary variations and origin of continental dust in East antarctica. Glaciology. Università degli studi di Milano-Bicocca, 2003. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00701343⟩
179 View
578 Download

Share

Gmail Mastodon Facebook X LinkedIn More