Etude de Processus Dynamiques Et Thermodynamiques Dans L'océan Et la Glace de Mer Régissant L'activité Des Polynies Côtières Arctiques PDF Download

Author: Fernanda Jardon
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Languages : en
Pages : 268

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Les polynies côtières ont un impact sur la circulation océanique et le système climatique. Ces régions constituent un lieu de formation d'eau dense par rejet de sel suite à la formation de glace. Les propriétés des ces eaux denses ont une forte variabilité interannuelle liée aux processus océaniques, cryosphériques et atmosphériques. La thèse porte sur l'étude de ces processus dans la polynie du Storfjord (Svalbard). Les observations hydrographiques de haute fréquence recueillies dans le fjord en Mars 2007 sont au coeur des analyses menées au cours de cette thèse. Des observations satellitales de concentration en glace ont été utilisées en liaison avec des simulations numériques: un modèle a été développé afin d'estimer la production de glace et le rejet de sel. Les conditions hydrographiques ont été caractérisées. La "Brine Enriched Shelf Water" formée en 2007 est plus dense que la moyenne des observations historiques. Afin de replacer ces observations dans un cadre plus large, des images de concentration en glace ont permis de quantifier l'activité de la polynie. Les observations ont aussi révélé deux phénomènes intéressants: (i) la présence d'eau super-refroidie et (ii) un épisode de rejet de sel issu de la glace. Les processus océaniques à haute fréquence conduisant à du mélange diapycnal ont été caractérisés. Le premier d'entre eux, faisant intervenir les marées barotropes et la génération de marée barocline, constitue une source d'énergie cinétique turbulente nécessaire au mélange. Le second processus, le rejet de saumures, se produit de manière sporadique en hiver mais l'intensité du mélange en résultant est supérieur de deux ordres de grandeur.

Author: Nicolas Jourdain (auteur en sciences de la terre).)
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Dans le cadre du réchauffement climatique, la prédiction de la hausse du niveau des mers est un défit majeur. La contribution du bilan de masse de surface de l'Antarctique constituerait la seule contribution négative à la hausse du niveau des mers. D'un autre côté, la dynamique de la calotte pourrait réagir de façon non linéaire au changement climatique, et entrainer une accélération et un amincissement de certains glaciers (Meehl et al. 2007). Pour ces deux raisons, il convient de connaître précisément le climat de l'Antarctique. Les Modèles de climat globaux reproduisent mal certain aspects du climat Antarctique : les précipitations sont surestimées à cause de la topographie côtière trop lisse ; le bilan d'énergie en surface est mal représenté car les processus physiques impliquant la neige sont représentés de façon trop grossière. C'est pourquoi nous nous intéressons à la modélisation régionale, qui offre une meilleure résolution et une meilleure représentation des processus physiques. Le climat de l'Antarctique implique la glace de mer, dont l'extension modifie par exemple l'humidité diponible pour l'atmosphère. Mais l'ensemble de l'océan joue également un rôle, car la formation d'eau dense près des côtes engendre des échanges relativement rapides entre la surface et l'océan profond. C'est pourquoi nous avons choisi de créer un modèle régional couplé atmosphère - glace de mer - océan. Le but de cette thèse est uniquement de développer et d'évaluer un tel modèle. Pour l'atmosphère, nous utilisons le Modèle Atmosphérique Régional (MAR, Gallee et al. 2005). Ce modèle a été spécialement développé pour les régions polaires. Il se distingue des autres modèles climatiques régionaux par sa représentation élaborée de la neige, et par une représentation interactive de la neige soufflée par le vent. Pour l'océan et la glace de mer, nous utilisons NEMO (Nucleus for European Modeling of the Ocean), constitué de OPA-9 (Océan PArallélisé, Madec 2007) et de LIM-2 (Louvain Ice Model, Fichefet 1997). Le modèle d'océan utilise une paramétrisation élaborée de la diffusion turbulente le long des isopycnes et de la diffusion verticale. Le modèle de glace de mer utilise un modèle thermodynamique à trois couches, des équations dynamiques basées sur la rhéologie visco-plastique. Enfin, MAR et NEMO sont couplés grâce au logiciel OASIS-3 (Valcke et al. 2003). Le modèle résultant est appelé TANGO, pour Triade Atmosphère-Neige, Glace de mer, Océan. Avant d'analyser des simulations de TANGO, il convient de connaître précisément le comportement de chacun des modèles lorsqu'ils sont forcés par des données. Dans un premier temps, nous testons la sensibilité de MAR à la représentation de la rugosité orographique. En simulant un cas de la littérature, nous montrons que MAR est capable de simuler des cyclones de méso-échelle ; nous montrons ensuite que le rôle des vents catabatiques côtiers dans la cyclogenèse est faible devant le rôle de l'écoulement synoptique, contrairement à ce que conjecturaient les travaux précédents. Comme les vents catabatiques côtiers dépendent fortement de la rugosité orographique des Montagnes Transantarctiques, les polynies de TANGO pourraient en dépendre ; c'est pourquoi nous avons réglé ce paramètre de façon à avoir des vents côtiers en accord avec les relevés des stations météorologiques. Enfin, nous montrons que la fraction de glace de mer a peu d'influence sur la circulation atmosphérique, probablement parce que notre méthode ne modifie pas la position des fronts de glace. Estimer l'apport du couplage s'avère compliqué, car une partie du comportement de TANGO vient effectivement des rétroactions physiques permises par le couplage, mais une autre partie vient du changement de "forçages". En effet, MAR voit habituellement la glace de mer se SSM/I, et NEMO voit habituellement des champs atmosphériques issus des réanalyses ERA-40 ; dans TANGO, MAR voit donc les défauts de NEMO, et inversement. Pour évaluer la capacité de TANGO à représenter des rétroactions physiques, nous avons donc réalisé un jeu de simulations dans lequel MAR est forcé par les champs de surface de NEMO, et NEMO est forcé par les champs de surface de MAR. Les comparaisons entre ces simulations et les simulations couplées montrent que la couverture de glace de mer de TANGO diffère de celle de NEMO forcé par MAR, ce qui prouve que des rétroactions sont représentées. Dans le détail, nous identifions également une rétroaction impliquant la glace produite dans une polynie à l'automne, et une rétroaction impliquant les précipitations et la température de surface de l'océan. Finalement, l'ensemble des évaluations de MAR sur l'océan ont permis des améliorations très récentes de MAR : H. Gallée a ainsi amélioré la prise en compte des nuages aux frontières, et les flocons de neige ont été introduits dans le schéma radiatif de façon à mieux simuler les températures de la couche limite sur la calotte. Ceci améliore également le comportement de TANGO. Cette étude souligne également l'importance du couplage, puisque la solution couplée diffère de la solution forcée, toutes paramétrisations étant égales. Nous concluons donc qu'il est nécessaire de poursuivre l'utilisation de TANGO. Ces travaux ouvrent d'abord des perspectives à court terme, puisqu'il faudra analyser le détail des rétroactions mises en oe uvre de façon à tenter de mieux comprendre le climat de l'Antarctique. Ensuite, TANGO pourra ^etre utilisé à petite échelle et haute résolution pour l'analyse des polynies et des formations des masses d'eau dense impliquées dans les circulations océaniques profondes. Une autre possibilité sera d'utiliser TANGO à l'échelle de la calotte, de façon à travailler sur la régionalisation du changement climatique en Antarctique. Enfin, à plus long terme, il sera nécessaire de travailler sur le représentation des cavités sous les plate-formes glaciaires dans TANGO.

Author: BLANDINE.. L'HEVEDER
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Languages : fr
Pages : 300

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LA VARIABILITE INTERANNUELLE ET DECENNALE DE LA GLACE DE MER PEUT ETRE ENGENDREE PAR L'INTEGRATION PAR LA THERMODYNAMIQUE DE LA GLACE DES PERTURBATIONS ATMOSPHERIQUES, DONT L'ECHELLE DE TEMPS CARACTERISTIQUE EST CELLE DES TRANSITIONS BAROCLINES. NOUS AVONS ANALYSE LA VARIABILITE BASSE FREQUENCE DE L'EPAISSEUR DE GLACE A L'AIDE D'UNE SIMULATION DE 10 000 ANS EFFECTUEE AVEC UN MODELE DE GLACE THERMODYNAMIQUE UNIDIMENSIONNEL FORCE PAR DES PERTURBATIONS STOCHASTIQUES DE LA TEMPERATURE DE L'AIR ET DU FLUX SOLAIRE INCIDENT. LE SPECTRE DE PUISSANCE DES ANOMALIES DE GLACE, DONT L'ALLURE EST CORRESPOND A CELLE D'UN PROCESSUS DE MARKOV DU PREMIER ORDRE, SUGGERE QUE L'EPAISSEUR DE GLACE VARIE A DES ECHELLES DE TEMPS DE L'ORDRE DE 20 ANS. LA CONSTANTE DE TEMPS DE DECORRELATION DEPEND UNIQUEMENT DES CARACTERISTIQUES SAISONNIERES MOYENNES DU FORCAGE, DES EPAISSEURS DE GLACE ET DE NEIGE ET DES PARAMETRES DU MODELE DE GLACE. NOUS AVONS VALIDE CETTE ETUDE THEORIQUE EN REALISANT UNE SIMULATION PLUS REALISTE, FORCEE PAR LES SORTIES D'UN GCM ATMOSPHERIQUE, AVEC UN MODELE DE GLACE THERMODYNAMIQUE COUPLE A L'OCEAN. LA SIMULATION DES GLACES DE MER ARCTIQUES EST BIEN EQUILIBREE. COMME DANS TOUT MODELE DE GLACE THERMODYNAMIQUE, L'EPAISSEUR DE GLACE REFLETE LES FORCAGES ATMOSPHERIQUE ET OCEANIQUE. LE BILAN DE FLUX DE SURFACE S'EQUILIBRE DE FACON DIFFERENTE DANS LES REGIONS OU LA COUVERTURE DE GLACE PERDURE TOUTE L'ANNEE ET DANS CELLES OU UNE FRACTION D'EAU LIBRE APPARAIT L'ETE. NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE LES DIFFERENTES RETROACTIONS DES FLUX ATMOSPHERIQUE ET OCEANIQUE SUR L'ETAT MOYEN DE LA GLACE, QUI VONT PERMETTENT AUX ANOMALIES D'EPAISSEUR DE GLACE D'AVOIR UNE PERSISTANCE IMPORTANTE PAR DES PROCESSUS SIMILAIRES A CEUX QUE NOUS AVONS DETAILLES DANS L'ETUDE THEORIQUE. DANS CETTE SIMULATION PLUS REALISTE, LA VARIABILITE DECENNALE DE L'EPAISSEUR DE GLACE EST EGALEMENT FORCEE PAR L'ATMOSPHERE. EN MER DE GROENLAND ET DE BARENTS, ON OBSERVE UNE VARIABILITE INTERANNUELLE DE LA CONCENTRATION DE GLACE, QUI SE MANIFESTE PLUTOT SOUS FORME D'ANOMALIES RECURRENTES APPARAISSANT L'HIVER OU L'ETE.

Author: Lucas Barbedo de Freitas
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« Dans l’océan Arctique et les mers sub-Arctiques, le réchauffement et les pertes de glace de mer constituent des changements climatiques marquants de cette nouvelle Ère que l’on nomme désormais l’Anthropocène. Ces changements spectaculaires imposent un ajustement de la dynamique du phytoplancton, ce qui affecte l’ensemble du réseau trophique marin, la fonctionnalité des écosystèmes et la pompe à carbone. Dans le système de la baie d’Hudson, la plus grande mer intérieure du monde, la perte de glace de mer est deux fois plus importante que celle observée dans l’océan Arctique, et les taux de réchauffement atmosphérique sont plus rapides que ceux enregistrés à la fin de la dernière période glaciaire, il y a environ 12 000 à 11 000 ans. La radiométrie satellitaire de la couleur de l’océan (OCR) est l’outil le plus approprié pour l’observation systématique du phytoplancton, en particulier dans les environnements difficiles d’accès et les mers infestées de glace. Cependant, les communautés d’algues adaptées à une faible luminosité solaire, la persistance d’un maximum de chlorophylle en profondeur et la production sous la glace remettent en question les algorithmes de couleur de l’océan. Le drainage continental des constituants terrigènes optiquement actifs et les doubles efflorescences (c’est-à-dire les efflorescences dans la zone marginale de glace de mer et d’automne) renforcent la complexité bio-optique. Les interactions entre le climat, les processus océanographiques, les propriétés bio-optiques et la dynamique du phytoplancton restent un sujet ouvert. Dans le chapitre 1, deux décennies d’observations par satellite ont révélé comment les téléconnexions planétaires influent sur l’équilibre entre les efflorescences sous la glace, les algues de la banquise et les efflorescences dans les zones de glace marginale. Dans le chapitre 2, en utilisant en parallèle les données issues de modèles couplés océan-atmosphère-glace de mer, de réanalyses climatiques, d’observations de la Terre par satellite (OCR), nous avons étudié le contrôle des processus atmosphériques et océaniques sur les efflorescences automnales. Dans le chapitre 3, nous avons présenté une analyse de sensibilité de la production primaire nette de phytoplancton (NPP) dérivée du satellite aux paramétrisations et aux processus océanographiques dans l’est de l’Arctique canadien. Les principales contributions de cette thèse à la dynamique du phytoplancton des mers polaires du Nord sont les suivantes : i.) l’efflorescence de phytoplancton dans la zone marginale de glace, c’est-à-dire le pic de [Chla] trouvé immédiatement après le retrait de la glace de mer, présente une variabilité spatiale et interannuelle substantielle. Cependant, en règle générale, un retrait précoce de la glace de mer entraîne une intensification de l’efflorescence de la lisière de la glace, car le phytoplancton sous la banquise a moins de temps pour épuiser l’inventaire des nutriments de la couche supérieure de la colonne d’eau ; ii.) dans la polynie de Kivalik, dans le nord-ouest de la baie d’Hudson, une zone de forte production primaire et d’agrégation de la faune marine, la corrélation entre les indices climatiques de l’oscillation nord-atlantique, de l’oscillation arctique (NAO/AO) et de la concentration de chlorophylle-a indique que l’efflorescence répond à la circulation atmosphérique à grande échelle dans l’hémisphère nord. Comme le vortex polaire est fort pendant les phases positives de NAO/AO, la force des vents d’ouest favorise la dynamique de la polynie, la production/exportation de glace de mer, le rejet de saumure et la reconstitution des nutriments. Par conséquent, le climat hivernal préconditionne la couche supérieure de la colonne d’eau pour le développement ultérieur des efflorescences à la lisière des glaces. Dans le contexte d’un déclin de la NAO/AO, la polynie de Kivaliki devrait subir une diminution de sa productivité avec des conséquences sur l’ensemble de la HBS ; iii.) le mélange convectif, forcé principalement par le refroidissement atmosphérique et dans une moindre mesure par la turbulence dueau vent, étend la couche mélangée, ventile la pycnocline et érode probablement la nitracline, ce qui déclenche les efflorescences de phytoplancton tôt à l’automne. La variabilité saisonnière de l’état de photo-acclimatation estimé par satellite OCR et du carbone phytoplanctonique (c’est-à-dire le rapport carbone-chlorophylle) suggère que ces efflorescences automnales sont productives en terme de fixation du carbone organique; et iv.) Le réglage régional des modèles de production primaire et la modélisation des adaptations photo-physiologiques du phytoplancton sont essentiels pour améliorer l’évaluation satellitaire de la NPP. La production d’algues peut renforcer la pompe à carbone et atténuer le réchauffement de l’Arctique en éliminant les gaz à effet de serre (dioxyde de carbone). Toutefois, la capacité biochimique des mers arctiques et subarctiques à assimiler la forte teneur en matières organiques déversées par les rivières et produites in situ par les efflorescences de phytoplancton dans ce scénario arctique en évolution rapide reste un sujet ouvert. »--

Author: Marie-Noe͏̈lle Houssais
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Languages : fr
Pages : 202

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LES PROCESSUS DYNAMIQUES ET THERMODYNAMIQUES DU COUPLAGE GLACE-OCEAN SONT ETUDIES A L'AIDE D'UNE HIERARCHIE DE MODELES NUMERIQUES. UN MODELE THERMODYNAMIQUE DE GLACE DE MER OU LE FLUX DE CHALEUR OCEANIQUE EST IMPOSE REVELE L'INFLUENCE DE CE FLUX SUR LE CYCLE SAISONNIER D'EPAISSEUR DE LA GLACE. L'INFLUENCE DE LA DERIVE DE LA GLACE SUR LES BILANS LOCAUX DE FONTE-CONGELATION EST EXAMINEE A L'AIDE D'UN MODELE DYNAMIQUE-THERMODYNAMIQUE DE GLACE DE MER

Author: Svenya Chripko
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Pages : 185

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Depuis l'ère préindustrielle, la température de surface en Arctique a augmenté plus de deux fois plus que la température globale : ce phénomène est appelé l'amplification arctique. Il a été montré que l'amplification arctique et le déclin de la glace de mer qui y est associé peuvent affecter la circulation atmosphérique de grande échelle, et ainsi impacter le climat des moyennes latitudes. Les mécanismes expliquant ce lien sont toutefois encore mal compris, et leur prépondérance par rapport aux autres composantes du système climatique demeure incertaine. L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre ces mécanismes. Pour cela, nous avons isolé l'effet du déclin de la glace de mer arctique des autres forçages climatiques, à l'aide d'expériences de sensibilité réalisées avec le modèle de climat CNRM-CM6, à basse et haute résolution. Dans ces expériences, la valeur de l'albédo de la banquise est réduite à celle de l'océan, favorisant l'absorption de rayonnement solaire et la fonte de la glace, notamment en été. Nous avons dans un premier temps évalué l'état moyen du modèle et sa représentation des téléconnexions Arctique-moyennes latitudes. Cette évaluation suggère que l'augmentation de la résolution horizontale du modèle dans l'océan et dans l'atmosphère permet de simuler des conditions climatiques moyennes généralement plus réalistes. Nous avons montré par ailleurs que les téléconnexions liant la variabilité atmosphérique à celle de la glace de mer sont comparables entre le modèle et les observations. Les résultats indiquent que l'influence de la glace de mer arctique sur l'atmosphère est difficilement détectable dans les observations ou dans les simulations climatiques non contraintes à cause de la forte variabilité interne, ce qui justifie l'intérêt d'isoler cette influence et de réaliser des expériences de sensibilité telles que celles effectuées dans cette thèse. Nous nous sommes ensuite focalisés sur la réponse rapide de l'atmosphère durant l'automne et l'hiver qui suivent la disparition de la glace de mer d'été, c'est-à-dire lorsque l'amplification arctique est maximale. Les mécanismes de la réponse de la température à la fonte de la banquise ont été étudiés à l'échelle régionale grâce à une méthode d'ajustement dynamique basée sur la reconstruction régionale d'analogues de circulation. Les résultats montrent que le réchauffement en Amérique du Nord et en Europe induit par la perte de glace de mer arctique est principalement dû à : (i) des changements cycloniques de circulation qui favorisent des intrusions d'air chaud provenant du sud ou des océans adjacents, et (ii) des changements dits thermodynamiques -- sans changements de circulation. Ces derniers résultent à la fois de l'advection d'air chaud par le flux moyen, provenant de l'Arctique et/ou des océans adjacents réchauffés en réponse au déclin de la glace de mer, et à la fois des modifications locales du budget énergétique de surface. La diminution de la glace de mer dans ces expériences favorise également un refroidissement en Asie centrale, qui est ici entièrement expliqué par des changements de circulation, associés à un renforcement de l'anticyclone de Sibérie. La réponse atmosphérique de grande échelle a par ailleurs été étudiée dans la troposphère et la stratosphère. Les résultats indiquent que la stratosphère joue un rôle minimal dans l'évolution de la circulation dans la troposphère et à la surface dans ces expériences. Enfin, nous avons montré que ni l'augmentation de la résolution, ni la modification des conditions de forçages externes entre des conditions préindustrielles et des conditions de milieu du XXème siècle n'impacte de manière significative la réponse de l'atmosphère de grande échelle au déclin de la banquise arctique dans le modèle CNRM-CM6. Les analyses effectuées dans cette thèse mettent en évidence la difficulté de détecter une réponse robuste de l'atmosphère en saison froide du fait de la forte variabilité interne et de la faible réponse.

Author: Marie-Noëlle Houssais
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LES PROCESSUS DYNAMIQUES ET THERMODYNAMIQUES DU COUPLAGE GLACE-OCEAN SONT ETUDIES A L'AIDE D'UNE HIERARCHIE DE MODELES NUMERIQUES. UN MODELE THERMODYNAMIQUE DE GLACE DE MER OU LE FLUX DE CHALEUR OCEANIQUE EST IMPOSE REVELE L'INFLUENCE DE CE FLUX SUR LE CYCLE SAISONNIER D'EPAISSEUR DE LA GLACE. L'INFLUENCE DE LA DERIVE DE LA GLACE SUR LES BILANS LOCAUX DE FONTE-CONGELATION EST EXAMINEE A L'AIDE D'UN MODELE DYNAMIQUE-THERMODYNAMIQUE DE GLACE DE MER

Author: Constance Duffaud
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« La glace de mer est un écosystème unique au sein des régions polaires qui constitue un habitat pour une communauté de microorganismes diversifiée, active et spécialisée associée à la glace. La diminution de l’étendue et de l’épaisseur de glace de mer dans l’océan Arctique et le remplacement progressif de la glace pluriannuelle par la glace annuelle modifient l’habitat des communautés microbiennes présentes dans la glace de mer. Dans ce contexte de changement climatique et en raison de leur rôle central dans les cycles biogéochimiques des milieux marins, il est essentiel de caractériser la dynamique microbienne dans la glace de mer. Dans cette étude, nous évaluons la structure et le fonctionnement des communautés microbiennes dans la glace de mer annuelle et pluriannuelle de la mer de Lincoln en déterminant la répartition des bactéries et des virus ainsi que leur relation avec les facteurs biotiques et abiotiques. Nos résultats révèlent de forts gradients verticaux dans la répartition verticale des bactéries et des virus dans la glace de mer où les abondances sont plus élevées à la base de la glace. De plus, la répartition verticale des bactéries et des virus est similaire à celle des nutriments, du carbone organique dissous (COD) et de la chlorophylle a (chl a). Des relations significatives et positives entre l’abondance des bactéries et des virus et le phosphate, le COD, la chl a et le volume de saumure (un indice de la perméabilité de la glace) ont été mises en évidence pour la glace de mer annuelle et pluriannuelle en période printanière. Un modèle écologique basé sur l’analyse des coefficients de direction a révélé un réseau trophique microbien dans la glace de mer du Haut-Arctique canadien et un couplage étroit entre les bactéries et les algues via le COD et le phosphate. La même analyse souligne que les virus dans la glace de mer sont essentiellement bactériophages. Ce projet fournit de nouvelles connaissances sur la structure et le fonctionnement des microorganismes dans la glace annuelle et pluriannuelle de la mer de Lincoln, une région unique où la glace pluriannuelle devrait persister au cours des prochaines décennies. -- Mot(s) clé(s) en français : Glace de mer, bactéries, virus, répartition verticale, réseau microbien, mer de Lincoln, zone séculaire de glace, Haut-Arctique canadien. »--

Author: Gildas Mainsant
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Les tendances climatiques récentes montrent un réchauffement et un adoucissement des couches de surface dans la région du courant circumpolaire antarctique (ACC).Sur la même période, les vents d'ouest pilotant la circulation de l'océan Austral ont significativement augmentés. Cette augmentation est en partie liée à l'intensification du mode annulaire austral (SAM), principal mode de variabilité atmosphérique au sud de 20°S. Dans cette thèse, on s'intéresse à comprendre les effets de la tendance positive du SAM sur les propriétés des masses d'eau formées dans la région de l'ACC.A cette fin, on met en place une stratégie de simulations régionales couplées océan-glace de mer et forcées par une série de scénarios atmosphériques perturbés. Les scénarios atmosphériques sont construits à partir de réanalyses atmosphériques afin de décrire les différentes composantes (dynamiques et thermodynamiques) des changements liés au SAM.En réponse à l'intensification du SAM, les simulations montrent une forte salinisation de la couche de mélange océanique ainsi que des eaux modales (SAMW) et intermédiaires (AAIW).L'essentiel de ces changements peut être attribué aux composantes dynamiques du SAM. Dans les régions saisonnières englacées, les composantes thermodynamiques du SAM peuvent jouer un rôle important (en particulier en mer d'Amundsen et en mer de Weddell). Les simulations montrent également le rôle clef joué par la glacede mer dans la médiation des changements atmosphériques vers l'océan intérieur. Ces résultats de simulations suggèrent que le SAM ne serait pas le seul pilote des tendances climatiques récentes dans l'océan Austral.

Author: Margaux Gourdal
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Pages : 159

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La glace de mer saisonnière représente un environnement dynamique et biologiquement productif des régions polaires. La forte activité microbiologique associée à la glace de mer se traduit par une production de sulfure de diméthyle (DMS) souvent exceptionnelle. Le DMS est un gaz biogène soufré impliqué dans la régulation du climat via l'impact refroidissant de ses produits d'oxydation dans l'atmosphère. Cette thèse a pour objets d'étude la répartition et la dynamique du DMS dans la zone de banquise de première année en Arctique pendant la période de fonte printanière. L'ensemble des travaux de recherche présentés ici met en évidence l'ubiquité du DMS dans cet écosystème au coeur duquel la glace de première année exerce un rôle prépondérant. Mes résultats montrent que la communauté microbienne à la base de la banquise est à l'origine de concentrations de DMS parmi les plus élevées rapportées à ce jour dans les océans polaires. Ce réservoir de DMS dans la glace basale participe à l'enrichissement direct de l'océan sous la banquise, mais aussi potentiellement à un flux de DMS vers l'atmosphère. Suivant le déclin des algues de glace à la fin du printemps, les floraisons de phytoplancton sous la glace peuvent aussi être à l'origine d'une augmentation des concentrations océaniques de DMS. Mes résultats montrent que les mares de fonte qui se forment à la surface de la banquise représentent également des sources importantes de DMS pour l'atmosphère arctique. Les concentrations de DMS mesurées dans ces mares de fonte s'élevaient jusqu'à 12 nmol l-1, soit 4 fois la moyenne globale de l'océan de surface. Mes recherches indiquent que le potentiel de production du DMS par ces mares de fonte repose sur leur salinisation et leur ensemencement en algues via les canaux de saumures de la glace sous-jacente. Dans l'ensemble, les mesures effectuées au cours de cette thèse contribuent à mettre en évidence la diversité et l'importance des sources de DMS associées à la glace de première année au printemps en Arctique. Il est primordial d'inclure l'ensemble de ces flux de DMS de la banquise saisonnière dans les modèles climatiques régionaux et globaux. Enfin, mes résultats suggèrent que le remplacement graduel de la glace pluriannuelle par de la glace saisonnière résultera en une augmentation des émissions de DMS depuis la zone de glace saisonnière.