Ma contribution à la recherche concerne les rétroactions climat / cycles biogéochimiques, par l'étude de l’évolution de la composition atmosphérique en gaz à effet de serre (GES), en m’appuyant sur les carottes de glace et l’air interstitiel du névé polaire.

 

J’ai essentiellement étudié ces rétroactions par la reconstruction des tendances temporelles du rapport de mélange et de certains rapports isotopiques des GES méthane (CH4), dioxyde de carbone (CO2), protoxyde d’azote (N2O), ozone (O3) et certains composés organo-halogénés, mais aussi du monoxyde de carbone (CO) qui joue un rôle essentiel dans la chimie atmosphérique. Dans un autre champ d’études, j’ai exploré l'état et la dynamique passée du système climatique en initiant l’utilisation des variations globales du CH4 atmosphérique comme contrainte de datation ou de variables climatiques ou glaciologiques (température et accumulation en Antarctique, chronologie des gaz piégés dans la glace polaire). Enfin ces dernières années m’ont vu investir le champ de l’instrumentation océanographique et l’étude de processus océaniques par l’analyse in-situ et haute résolution de gaz dissous et des processus océaniques associés.

 

Mon activité a été largement dominée par l’approche instrumentale et analytique (dont plusieurs innovations), passant notamment par la mise en place et le développement de la géochimie isotopique au LGGE au milieu des années 90. Il y a 14 ans, j’ai également introduit les méthodes de spectrométrie optique laser à l’analyse des gaz dans la glace.

 

Durant ma carrière, j’ai aussi contribué à une recherche significative en modélisation, avec essentiellement un nouvel axe majeur tous les 10 ans. Ce volet a d’abord concerné la modélisation des sources de méthane à différentes échelles de temps, puis j'ai travaillé sur la distribution globale des zones marécageuses, et enfin plus récemment j'ai pu caractériser le rôle des sols gelés dans le cycle du carbone du Quaternaire, avec un modèle de complexité intermédiaire.

 

Les avancées les plus importantes que l’on pourrait retenir de ce travail se résument ainsi :

• La reconstruction pionnière du GES méthane dans l'atmosphère étendue jusqu'aux derniers 800.000 ans, démontrant l’importance de l’impact anthropique récent, le fort couplage climat / CH4 aux périodicités orbitales, le rôle majeur des sources de basses latitudes dans son bilan naturel ;

 

• La quantification de la dynamique des événements climatiques rapides au cours d'une glaciation, dont la mise en évidence de leur étendue globale, et la première démonstration qu’ils impliquent une bascule énergétique bipolaire ;

 

• Des "premières" dans l'étude des rapports isotopiques des GES et du CO dans le névé et la glace, aboutissant à des conclusions biogéochimiques importantes : identification des sources anthropiques responsables de l’augmentation récente du CH4 (isotopie du carbone) et du N2O (isotopie de l’oxygène et de l’azote) ; mise en évidence d’un rôle majeur de l’océan profond sur l’évolution glaciaire-interglaciaire du CO2 (isotopie du carbone) ; révélation d’une modulation temporelle d'un facteur deux des feux de biomasse dans l’hémisphère sud entre 1600 et 1900 (isotopie du carbone et de l’oxygène du CO) ; démonstration que l'ozone dans la troposphère a augmenté de moins de 40% depuis la période préindustrielle (isotopologue doublement substitué de l'oxygène).

 

• La révolution méthodologique apportée par l’application de la spectrométrie laser OF-CEAS aux analyses des gaz dans la glace et dans les océans : projet ERC Advanced Grant et la sonde in-situ innovante SUBGLACIOR, dépôt d'un brevet CNRS pour le dérivé océanographique de cette sonde (SUBOCEAN) ; projets SATT et ERC Proof of Concept pour concevoir d’autres instruments océanographiques et progresser vers leur industrialisation ; application conduisant à une révision majeure des flux de méthane à l'interface sédiment-océan dans le détroit de Fram.

 

En terme d’animation de la recherche, mon implication est allée croissante à partir de 2003 : 

• direction-adjointe du LGGE (en alter ego avec Michel Fily, directeur) puis direction de l'équipe "Climat: Passé, Présent, Projections" (CLIPS) et de l'équipe "Carottes, Climat, Chimie" (ICE3),
• contribution aux instances nationales d’évaluation (PNEDC, Comité National, commission spécialisée océan-atmosphère de l'INSU),
• relais national au sein de grands programmes/projet internationaux d’IGBP (PAGES, AIMES, IPICS, EuroPICS) ; membre de Panels d'évaluation de l'ERC. 

 

L'essentiel de mon temps de 2018 à 2022 était consacré à exercer la fonction de Directeur de l'Institut polaire français Paul-Emile Victor (IPEV). Elle s'accompagnait également de la responsabilité de Chargé de mission aux affaires polaires auprès de la direction générale déléguée à la science du CNRS. Depuis juillet 2021, j'assure la présidence de la Fondation Ice Memory.