Les glaciers jouent un rôle clé dans le système climatique global, stockant une grande partie des réserves d’eau douce et influençant les écosystèmes ainsi que l’élévation du niveau marin. Leur sensibilité aux changements climatiques rend leur étude essentielle, tant pour comprendre leur dynamique interne que pour évaluer leurs impacts environnementaux. Dans ce cadre, le projet RESOLVE a déployé au printemps 2018 un réseau dense de 98 capteurs sismiques 3-composantes à la surface du glacier d’Argentière (Alpes françaises) pendant 35 jours, constituant l’expérience sismique la plus dense jamais menée sur un glacier de vallée. Dans ce travail de thèse, nous approfondissons la caractérisation du glacier à partir de ces données. Les analyses précédentes restaient limitées, car elles reposaient sur des hypothèses simplificatrices sur la propagation des ondes (onde unique, milieux 1D, topographie plane). Pour dépasser ces limites, nous appliquons des méthodes 3D haute résolution basées sur l’exploitation des formes d’onde complètes et en tirons des interprétations physiques et mécaniques sur le glacier.Mathématiquement, l’inversion des formes d’onde complètes (Full Waveform Inversion, FWI) se formule comme un problème de minimisation contraint par les équations aux dérivées partielles décrivant la propagation des ondes élastiques. Une fonction coût, mesurant la similarité entre données observées et simulées, est minimisée via une méthode de gradient calculé par l’état adjoint, corrélant le champ incident issu de la source avec un champ rétro-propagé depuis les récepteurs. Traditionnellement, les paramètres inversés sont les vitesses d’ondes, décrivant la rhéologie du glacier. Dans ce travail, nous étendons ces paramètres pour inclure également le mécanisme des sources de type icequake détectées dans les données, permettant ainsi une inversion jointe de la structure interne du glacier et des mécanismes des icequakes.La première étape majeure consiste en la reconstruction des mécanismes d’icequakes. Nous développons une méthode d’inversion jointe permettant d’estimer simultanément le tenseur des moments et l’ondelette source pour chaque événement détecté à la surface du glacier. Cette méthode est appliquée à un catalogue exhaustif de plus de 14 000 événements, une première dans la littérature scientifique. La distribution des mécanismes est analysée sur la Lune Fondamentale, révélant une nette prédominance de mécanismes d’ouverture cohérents avec l’orientation des crevasses, et mettant en évidence des variations spatiales et en profondeur liées à l’hétérogénéité du champ de contraintes. Ces résultats offrent une description détaillée de l’activité sismique et établissent un lien direct entre mécanismes d’icequakes et dynamique des crevasses.Dans la dernière étape de cette thèse, nous allons au-delà de la reconstruction des mécanismes en considérant conjointement la structure interne du glacier. Alors que l’inversion des mécanismes d’icequakes reposait initialement sur des modèles de vitesse des ondes P et S homogènes avec une densité constante, nous développons une stratégie d’inversion jointe permettant de reconstruire simultanément les mécanismes des événements et la structure du glacier. Cette approche vise à évaluer l’impact d’une modélisation plus réaliste du milieu sur la caractérisation des sources, tout en ouvrant la voie à l’imagerie des crevasses de surface par FWI. La méthode est d’abord testée sur un modèle synthétique de crevasses conçu pour reproduire le comportement des ondes observées dans les données réelles. Elle est ensuite appliquée aux données d’Argentière, en procédant par bandes de fréquences croissantes afin d’améliorer progressivement la résolution. Les résultats montrent que la structure des crevasses peut être reconstruite dans plusieurs zones du glacier et que la prise en compte de ces hétérogénéités influence de manière significative l’estimation des mécanismes sismiques.