PDF file - Laboratoire de Géologie de l'Ecole normale supérieure - Ens

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de la viscosité, confirment que, contrairement aux modèles standards (James et Ivins, Sauber et al.) il est possible de changer à volonté le signe des déformations horizontales associée à un rebond. Ces différences proviennent de l'approche utilisée dans les modèles. En effet, les modèles standards considèrent un changement de masse ponctuel, appliqué sur une couche élastique mince, posée sur un manteau visqueux. La réponse à une charge ponctuelle sur une couche mince est toujours une convergence horizontale quand la charge augmente, et une divergence quand la charge diminue (c'est le modèle du ballon de baudruche). Mais quand la charge prend une grande extension latérale, l'approximation en couche mince n'est plus valide. On doit alors considérer le manteau dans son ensemble (sur toute sa hauteur) comme un milieu à propriété visco-élastique. Le mouvement horizontal local en réponse à une décharge peut alors prendre n'importe quel signe suivant la présence ou l'absence de saut(s) de viscosité en profondeur. Enfin les séries temporelles de certaines stations (en particulier celles qui montrent une surrection importante comme O’Higgins) montrent des cycles annuels de forte amplitude (+/- 3 cm). Nous sommes toujours en train d’analyser ces séries afin de déterminer si ces cycles sont des artefacts dus aux conditions météo ou aux oscillations libres de la Terre par exemple, ou s’ils correspondent vraiment à des mouvements du sol. Il est clair que les incertitudes sur les mouvements verticaux déterminés sont élevées. Il est certain aussi que des biais inconnus, comme la dérive du système de référence (son échelle en particulier) peuvent sensiblement affecter ces mesures. Il convient donc de rester prudent. Malgré tout, il semble bien que toutes les stations en Antarctique montent, ce qui plaide pour une diminution générale de la masse de la calotte. Attention: diminution de masse ne veut pas nécessairement dire fonte. Il est clair que les constantes de temps longues associées à la diffusion de la chaleur dans la glace, ne peuvent conduirent à une fonte rapide d'un énorme volume de glace dont la température moyenne est très largement en dessous de 0° Celsius. Ce sont d'autres phénomènes, sensibles à une variation de quelques degrés de la température, qui conduisent à la décharge. - en premier lieu la vitesse d'écoulement des glaciers dépend fortement de la température. Si celle ci augmente un tant soit peu, alors les glaciers peuvent accélérer énormément. Ce phénomène est connu, mais peu quantifié à l'heure actuelle. Il est donc difficile de savoir s'il suffit à expliquer les chiffres mesurés aujourd'hui. - Ce phénomène est d'autant plus instable, qu'il est controlé par ce qui se passe au bout du glacier, au niveau de son arrivée dans la mer. Un bouchon de glace bloquera tout le glacier, au contraire de l'eau libre qui laissera le fleuve de glace s'écouler avec sa propre dynamique. Une débacle locale, amplifiée par les phénomènes de circulation thermo-aline (l'eau de mer qui "grignote" les icebergs, peut donc avoir des conséquences à grande échelle très importantes. - Enfin, compte tenu de l'énorme épaisseur de la calotte glaciaire (4 km) Il existe une épaisse couche d'eau liquide sous pression à la base de la calotte. Cette eau peut s'échapper si des fissures apparaissent aux bords de la calotte. En tout état de cause, il est certain que beaucoup d'indices corroborent une décharge glaciaire actuelle importante, dont le plus spectaculaire est la désagrégation totale de la plateforme Larsen A en quelques années. Antarctique: rebond post-glaciaire 50
Erosion: GPS cinématique sur un plage du nord (Merlimont) J'ai inventé en 1995 la méthode du "GPS cinématique" pour réaliser un MNT précis d'une surface: l'idée est simple: il suffit de déplacer un récepteur GPS qui enregistre à haute fréquence sur la surface que l'on veut carter. Le calcul de la position en 3-D du récepteur mobile, relativement à une station fixe, en fonction du temps donne également l'altitude en fonction de la position horizontale: c'est un MNT. Il suffit de régler le pas d'acquisition et la vitesse de déplacement pour obtenir la grille de points avec la maille souhaitée. J'ai effectué un test de cette méthode et de son application à la mesure quantitative de l'érosion sur une zone de la plage de Merlimont (Pas de calais). Pour ce faire, j'ai réalisé une première mesure en mars 1997 puis une seconde en avril 1999, et enfin une troisième en avril 2000. A chaque fois, j'ai couvert une zone de 500m x 500m environ en une série de profils parallèles puis perpendiculaires au trait de côte, distants de 20m environ et avec un pas d'une dizaine de mètres. Un récepteur mobile Le modèle numérique de terrain obtenu la surface cartée par aller-retour Erosion: GPS cinématique à Merlimont 51
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