Modélisation de l'âge de la glace ancienne en Antarctique // Modeling the age of the old ice in Antarctica

Le changement climatique actuel nécessite de tester les modèles climatiques pour capturer les rétroactions à long terme entre les calottes, le cycle du carbone et le climat. Les périodes interglaciaires du Quaternaire (2.6-0 millions d'années), spécialement celles plus vieille que 800 000 ans, offrent un potentiel pour étudier ces rétroactions et tester les performances des modèles sur des conditions plus chaudes que le présent. Cependant, notre connaissance des interglaciaires anciens est limitée par l'absence d'enregistrement direct du CO2 et par des grandes incertitudes sur les paramètres climatiques. Les glaces de l'Antarctique pourraient enrichir nos reconstructions climatiques sur ces périodes anciennes. Notamment, la Transition du Mi-Pléistocène (MPT), survenue il y a environ 1 million d'années, a vu la période des cycles glaciaires passer de 40 000 ans à 100 000 ans. Les glaces polaires pourraient lever le voile sur cette transition mystérieuse.

Le présent projet vise à dater la glace ancienne en Antarctique avec une combinaison de modélisation numérique et d'observations géophysiques. Ce projet va se concentrer sur deux archives glaciaires complémentaires qui donne accès à de la vieille glace :
- une carotte de glace de 2.8 km forée jusqu'au socle rocheux à Beyond EPICA Little Dome C (BELDC), qui contient de la glace de plus de 1.5 millions d'années
- une nouvelle carotte de 200 m qui sera forée dans la zone de glace bleue Nils Larsen (NL), où il est probable que de la glace de plus d'un million d'année existe à de faibles profondeurs à cause de l'ablation de la glace en surface, de faibles vitesses d'écoulement et d'une topographie du socle particulière.

Les principaux objectifs de ce projet seront de développer et d'appliquer un modèle numérique d'âge amélioré pour ces archives :
- adapter le modèle tube d'écoulement qui existe, IsoInv2.5D, pour prendre en compte correctement la fusion basale et les observations des forages existants.
- appliquer ce modèle amélioré à la ligne d'écoulement passant par BELDC en Antarctique
- développer un modèle numérique spécialement adapté aux zones de glace bleue
- appliquer ce modèle à la zone de glace bleue NL en collaboration avec nos collègues de Bruxelles (ULB et VUB).

Alors que Beyond EPICA est un projet en cours, l'étude des zones de glace bleue est une thématique émergente à l'IGE qui offre de belles perspectives pour étudier les climats très anciens au travers des archives glaciaires qu'elles enferment.
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Current global warming highlights the critical need to test the ability of Earth System Models to capture long-term feedbacks between ice sheets, the carbon cycle, and climate. Past interglacial periods of the Quaternary (2.6–0 Ma), especially those older than 800 ka, offer a unique framework to investigate these feedbacks and test model performance under warmer-than-present conditions. However, knowledge of earlier interglacials is limited by the absence of direct CO2​ records and large uncertainties in proxy-based reconstructions. Antarctic ice could improve our climatic reconstructions on old periods. Especially, the Mid-Pleistocene Transition (MPT), which occurred around 1 million years ago, has seen the periodicity of glacial cycles increasing from 40 000 years to 100 000 years. Antarctic ice could unveil the mechanism behind this mysterious transition.

The current project aims to date the oldest ice in Antarctica using a combination of numerical modeling and geophysical observations. It will focus on two complementary ice archives providing access to very old ice:
- A 2.8 km-deep core drilled down to bedrock at Beyond EPICA Little Dome C (BELDC), which contains ice older than 1.5 Ma.
- A new 200 m-deep core to be recovered at the Nils Larsen (NL) Blue Ice Area, where it is likely that million-year-old ice is trapped at shallow depth due to high-ablation rates, slow surface velocity, and atypical bedrock topography.

The main objectives of the project are to develop and apply improved numerical age models for these archives:
- Adapt the existing inverse flow-tube age model, IsoInv2.5D, to correctly deal with basal melting and to account for ice core observations.
- Apply this improved age model to the BELDC ice core flow-line in Antarctica
- Develop a new numerical age model specifically adapted for ablation areas (Blue Ice Areas).
- Apply this new numerical age model to Blue Ice Areas such as NL in collaboration with Belgium colleagues from VUB and ULB in Bruxelles.

While the Beyond EPICA project is an on-going project, the study of Blue Ice Areas is an emerging thematic at IGE that offers great prospect to study very old climates through the ice archive.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Concours pour un contrat doctoral

Université Grenoble Alpes

105 STEP - Sciences de la Terre de l'Environnement et des Planètes

- modélisation numérique - méthodes inverses / méthodes d'optimisation - programmation python - écrire et parler en anglais - expérience en glaciologie appréciée
- Numerical modeling. - Inverse methods / optimization methods. - Python programming language. - Writing and speaking English. - Experience in glaciology would be appreciated.