Conférence GM & ED Gaïa :

Changement climatique, fonte des glaces, réchauffement de l’océan et hausse de la mer; Quels impacts et comment s’adapter ?

par Anny CAZENAVE (LEGOS, CNES, Toulouse)

à 14h amphi 23.01 campus Triolet – Université de Montpellier

Participer à la conférence en ligne (ID de réunion : 986 3455 1372)

Il est à présent bien établi que le système Terre se réchauffe, avec plusieurs conséquences déjà bien visibles, en particulier le réchauffement de l’océan, la fonte des glaces continentales et la hausse du niveau des océans. Dans cette présentation, on montrera les résultats les plus récents sur la hausse de la mer observée en routine depuis 30 ans depuis l’espace, ainsi que sur les causes de cette élévation (expansion thermique de l’océan, fonte des glaciers de montagne et des calottes polaires) que l’on peut aujourd’hui quantifier précisément à l’aide de différents systèmes d’observations spatiaux et in situ. On montrera que la hausse de la mer n’est pas uniforme, certaines régions océaniques étant plus impactées que d’autres. On discutera enfin les projections futures de la hausse de la mer pour différents scénarios de réchauffement ainsi que les impacts attendus dans les régions côtières et les différentes stratégies d’adaptation.

 

Anny Cazenave est chercheur émérite au LEGOS (Toulouse). Elle étudie la planète Terre (géodésie et géophysique, océanographie, hydrologie et climat) à l’aide des techniques spatiales d’observation. Ses travaux actuels portent sur la hausse actuelle du niveau des mers, sur les causes climatiques (réchauffement de l’océan et fonte des glaces continentales) et sur les impacts associés dans les régions côtières.

 

 

 

 

Soutenance de thèse de Maxime GAUTIER

Imagerie géophysique de proche surface et aléas naturels : nouveaux développements méthodologiques appliqués à l’imagerie des glissements de terrain et des failles actives.

Notre compréhension des risques naturels est primordiale dans le contexte du changement climatique et de la densification des populations. Ces travaux de thèse se concentrent sur les risques associés aux glissements de terrain et aux séismes, qui sont caractérisés par un déplacement, dans le sol, le long d’une zone de faiblesse. Les méthodes géophysiques fournissent des images de ces zones de rupture dans les sous-sols qui sont ensuite analysées par des géologues. Malheureusement, ces images sont souvent imparfaites et leur interprétation peut être difficile. Ainsi, le développement de nouveaux outils aidant à cette étape est essentiel. Suivant cet objectif, cette thèse propose pour la première fois un outil de calcul d’incertitudes dans les images de résistivité électrique. Afin de préciser la localisation des surfaces de rupture, deux méthodes ont été développées : la première combine plusieurs jeux de données électriques et la seconde combine des jeux de données de différentes natures (électriques, sismiques, gravimétriques, topographiques). Ces nouvelles approches ont permis une meilleure description de la structure interne d’un glissement de terrain dans le sud de la France et une réévaluation de l’aléa sismique au Bhoutan.

 

Jury :

Ludovic BODET, Maitre de conférences HDR, Sorbonne Université, Rapporteur.

Marc PESSEL, Maitre de conférences HDR, Université Paris-Saclay, Rapporteur.

Catherine BERTRAND, Professeur HDR, Université de Franche Comté, Examinatrice.

Jean-François GIRARD, Professeur HDR, Institut Terre et Environnement de Strasbourg, Examinateur.

Roger SOLIVA, Professeur HDR, Université de Montpellier, Examinateur.

Alexandrine GESRET, Maitre de conférences, Mines Paris Tech. Examinatrice

Myriam SCHMUTZ, Professeur HDR, Institut Polytechnique de Bordeaux, Invitée.

Stéphanie GAUTIER-RAUX, Maitre de conférences HDR, Université de Montpellier, Directrice.

Rodolphe CATTIN, Professeur, Université de Montpellier, Co-encadrant.

 

Conférence GM & ED Gaïa :
‘Bottom-up’ gas hydrate dynamics and seafloor fluid venting in collapsing deep-sea fans. Examples from the Amazon and Nile

par Daniel PRAEG

Géoazur, Nice.

à 14h amphi 23.01 campus Triolet – Université de Montpellier

Participer à la conférence Zoom (ID de réunion : 93757873200)

Gas hydrates frozen within deep-sea sediments form the largest reserve of carbon (mainly methane) on Earth. Their stability over time is sensitive to pressure and temperature changes, with strong implications for global methane cycling and continental slope stability. Submarine gas hydrate dynamics are usually seen in relation to ‘top-down’ changes in water column properties (sea level, temperatures), driven from above by climate. However, gas hydrate stability is also influenced from below by fluid migration within sedimentary successions. The Amazon and Nile deep-sea fans are rapidly-deposited depocentres that contain tectonic structures recording their gravitational collapse, as well as gas hydrate provinces associated with seafloor fluid vents. ‘Bottom-up’ changes in fluid expulsion and gas hydrate stability linked to tectonic movements may account for the giant landslides that characterize these and other deep-sea fans. Results are presented from French-Brazilian collaborations involving Géoazur, including initial results from the AMARYLLIS-AMAGAS campaign to the Amazon deep-sea fan in May-June 2023.

 

Daniel PRAEG is a marine geoscientist with interests in sedimentary and tectonic processes on continental margins in relation to geofluids. Originally a glacial geologist (meltwater drainage), his current focus is on the submarine cryosphere (gas hydrates). He is from Canada, and has lived and worked in the USA, Scotland (PhD 1997), Ireland, Italy, Brazil and France.

 

 

Affiche conférence GM Ed GAIA : Daniel Praeg 08 décembre 2023.

Soutenance de thèse de Isabelle ROCAMORA

Analyse géomorphologique par apprentissage profond et imagerie satellitaire multi-source

Les analyses géomorphologiques bénéficient aujourd’hui des avancées technologiques, notamment grâce aux images satellitaires à haute et très haute résolution, permettant de caractériser avec précision les formes de reliefs.
Par ailleurs, les méthodes de deep learning et de machine learning offrent de nouvelles possibilités pour exploiter pleinement la richesse de ces images et pour réaliser des analyses géomorphologiques à grande échelle.
Ma thèse se concentre sur la caractérisation des moraines glaciaires situées dans la partie sud du Rift du Yadong-Gulu dans l’Himalaya, lesquelles sont recoupées par la faille normale du Yadong. Ces moraines constituent de précieuses archives de la déformation causée par l’activité de cette faille. Elles offrent ainsi l’opportunité d’étudier en détail la distribution du déplacement co-sismique de la faille et d’identifier les différents évènements sismiques passés.
Ainsi, mon travail s’est d’abord focalisé sur l’automatisation de la cartographie des moraines glaciaires avec le développement d’un modèle de deep learning qui utilise différentes sources de données satellitaires (topographique, radar et multispectrale).
Par la suite, l’analyse des caractéristiques morphologiques des moraines a permis d’estimer leurs âges et ainsi de mener une étude sur la paléosismicité de la faille normale du Yadong.

 

Jury :

Lucilla BENEDETTI CEREGE Rapportrice

Alexandre BENOIT LISTIC, Université Savoie Mont Blanc Rapporteur

Sophie GIFFARD-ROISIN ISTerre Examinatrice

Christel TIBERI Géosciences Montpellier, CNRS Examinatrice

Matthieu FERRY Géosciences Montpellier, UM Directeur

Dino IENCO UMR TETIS, INRAE Co-directeur

Soutenance de thèse de Ronan Dupont

Couplage vagues-morphodynamique du littoral par principe de minimisation

Les modèles morphodynamiques dans les eaux côtières peu profondes sont souvent très complexes, en particulier lorsqu’il s’agit de reproduire des phénomènes physiques tels que la création de barres sédimentaires. Les modèles classiques sont généralement hautement paramétrés ; ils résolvent séparément les équations physiques de l’hydrodynamique et de la morphodynamique à une très petite échelle de l’ordre de la seconde dans le temps et du mètre dans l’espace.
Durant cette thèse, nous avons développé un modèle numérique proposant une approche plus globale de la morphodynamique côtière, basée sur un principe d’optimisation.

La théorie de l’optimisation est l’étude de l’évolution d’un système en recherchant systématiquement le minimum d’une fonction dérivée de certaines de ses propriétés physiques. En utilisant la théorie de l’optimisation mathématique, nous avons conçu un modèle qui décrit l’évolution de l’élévation du fond marin en tenant compte du couplage entre les processus morphodynamiques et hydrodynamiques. Notre modèle est basé sur l’hypothèse que le fond marin s’adapte pour minimiser l’énergie des vagues. Le choix de cette fonction détermine la force motrice de l’évolution morphologique du fond marin.

Les modèles basés sur le principe de minimisation reposent sur le calcul de certaines dérivées. Ce calcul peut être effectué par des méthodes lourdes (différentiation automatique) ou plus légères (solution analytique), mais elles présentent toutes des inconvénients.
En utilisant la dérivée à la manière d’Hadamard, nous avons élaboré une stratégie pour calculer le gradient de toute fonction de coût par rapport à la forme, ce qui nous permet de résoudre le problème d’optimisation au cœur du modèle. Cette stratégie nous a permis de créer un modèle morphodynamique générique qui peut être utilisé avec n’importe quel outil hydrodynamique. Ainsi, notre modèle a pu être validé numériquement (convergences, …) mais également expérimentalement à travers des cas d’expériences en canal.

Grâce à ces développements, le code est opérationnel en 1D et en 2D et est disposé à résoudre des problèmes d’optimisation liés à l’ingénierie côtière, visant à optimiser les positions et les formes d’ouvrages de protection du littoral.

 

  • Jury :
    Marissa YATES Chargée de Recherche, HDR École des Ponts, LHSV Rapporteuse
    Emma Imen TURKI Maîtresse de conférences, HDR Université de Rouen Normandie Rapporteuse
    Patrick MARCHESIELLO Directeur de recherche IRD, LEGOS Examinateur
    Catherine CHOQUET Professeure Université de La Rochelle Examinatrice
    Mehmet ERSOY Professeur Université de Toulon Examinateur
    Frédéric BOUCHETTE Professeur Université de Montpellier Directeur de thèse
    Bijan MOHAMMADI Professeur Université de Montpellier Directeur de thèse

Programme 2024-2025 des conférences de Géosciences Montpellier et de l’École doctorale GAIA

Géosciences Montpellier et l’École Doctorale GAIA organisent des conférences données par des personnalités extérieures. Y sont présentés divers sujets en sciences de la Terre et/ou l’état de l’art dans un domaine donné. Les conférences s’adressent à tous les membres de Géosciences Montpellier, notamment aux doctorants et aux étudiants, ainsi qu’à toute personne intéressée.

Coordination : Nestor Cerpa

Les conférences ont lieu les vendredis sur le campus Triolet de l’Université de Montpellier (SC23.01, bât.23,) et en visioconférence
La langue de la conférence est celle du titre

- 14 février 2025 à 14h

The IODP South Atlantic transect: Low-temperature Ridge Flank Contributions to Global Biogeochemical Cycles and Archives of Changing Global Conditions

Rosalind COGGON (University of Southampton) [Invitée par Benoît Ildefonse]

- 11 avril 2025 à 14h

Ruptures, glissements et flux au coeur sismogène du rift de Corinthe.

Pascal BERNARD (IPGP) [Invité par Stéphane Dominguez]

- 06 juin 2025 à 14h

Tectonique en Méditerrannée (titre provisoire)

Laurent JOLIVET (Sorbonne Université) [Invité par Serge Lallemand et Rodolphe Cattin]

- // Annulée //13  juin 2025 à 14h

Redox-sensitive elements to probe oxygenation conditions in the Archean: a focus on Eu
and Ce stable isotopes in BIFs

Marion GARÇON (LMV, CNRS) [Invitée par Bruno Dhuime]

- 20 juin 2025 à 14h

Tracking plate boundaries from sea to summit and grains to plates

Derya GÜRER (Univ. Heidelberg) [Invitée par Bénédicte Cenki et Mélody Philippon]

 

Conférences passées

- 06 décembre 2024 à 14h

Observing and modelling the interplay between hydrology and the solid Earth.

Kristel CHANARD (IPGP) [Invitée par Benoit ILDEFONSE]

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- 29 novembre 2024 à 14h

Changement d’échelle et géophysique appliquée : Explorer la zone critique de la pétrophysique à l’hydrogéophysique.

Julien THIESSON (UMR 7619 METIS) [Invité par Léa LELIMOUZIN]

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- 15 novembre 2024 à 14h

Introduction à l’apprentissage profond pour l’analyse de données d’observations de la Terre et applications à la cartographie de l’occupation du sol.

Dino IENCO (INRAE / UMR TETIS) [Invité par Matthieu FERRY]

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- 25 octobre 2024 à 14h

Hausse du niveau de la mer, du global au local. Impacts et adaptation.

Anny CAZENAVE (Académicienne, LEGOS, CNES, GIEC) [Invitée par Denis-Didier ROUSSEAU]

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- 27 septembre 2024 à 14h

Où trouver les ressources géologiques pour un avenir durable ?

Johan YANS  (Université de Namur) [Invité par Gégory BALLAS]

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Conférence GM & ED Gaïa :

Où trouver les ressources géologiques pour un avenir durable ?

À 14h amphi 23.01 sur le campus Triolet – Université de Montpellier

Par Johan YANS (Université de Namur, Belgique )

Participer à la conférence Zoom (ID de réunion : 913 0114 6150 PW : 123)

Toutes les sociétés humaines se fondent sur leurs minerais (techniques et produits). L’âge de la pierre, du cuivre, du bronze et du fer, ainsi que l’âge des combustibles fossiles (que nous quittons trop lentement) sont autant de périodes historiques basées sur des ressources géologiques.

Dans les prochaines années ou décennies, Homo sapiens serait amené à intensifier les extractions des ressources géologiques non renouvelables, pour répondre à ses besoins (?) croissants, notamment dans les domaines du High-Tech et des énergies renouvelables. Lithium, gallium, indium, cuivre, tantale, … mais aussi sables, argiles, calcaires, andalousite, kaolin, … sont requis ! Où trouver ces matières ?

Certaines voix plaident pour un retour substantiel à l’extraction minière en Europe de l’Ouest où la participation citoyenne est devenue essentielle au processus de décision pour l’attribution des permis d’exploration et d’exploitation.

Cette problématique sera gérée au travers d’une approche résolument transdisciplinaire, mêlant sociologie, économie, pédagogie, communication, environnement, droit, (géo)politique, histoire, philosophie, éthique, … et géologie (et disciplines associées).

 

Johan Yans est Docteur en sciences de la Terre diplômé de l’Université de Paris-Sud Orsay et de la Faculté Polytechnique de Mons. Il est actuellement Professeur ordinaire à l’Université de Namur en Belgique et Maître de conférences à l’Université Libre de Bruxelles. Ses travaux sont essentiellement consacrés à la géochimie en domaine continental.

 

 

 

Affiche conference GM - ED Gaia 27-09-2024

 

Conférence GM & ED Gaïa :

Deformation and hydration state of the mantle wedge corner in subduction zones

presented by Ikuko WADA (University of Minnesota, USA)

at 11:00 amphi 23.01 campus Triolet – Université de Montpellier

Participer à la conférence Zoom (ID de réunion : 912 0018 5245)

The physical state of the mantle wedge corner in subduction zones affects a range of important processes, such as megathrust earthquakes, tremor and slow slip, and deformation of the overriding forearc lithosphere. The deformation condition of the mantle wedge corner has been inferred from shear wave splitting (SWS) observations, but their interpretation depends on the crystal-preferred orientation (CPO) of minerals in the wedge corner. Further, its physical properties are impacted by the hydration of the mantle rock peridotite into serpentinite. Serpentinization causes density and strength reduction and volume increase of the mantle rock, and its spatial extent depends on fracture networks, which in turn depend on tectonic and reaction-induced stresses. Our project aims to provide a better understanding of the deformation and serpentinization of the mantle wedge corner by addressing (1) the CPO patterns in the mantle wedge corner and their impact on SWS and (2) the effects of tectonic and reaction-induced stresses on fracture formation and the spatial extent of serpentinization in the mantle wedge corner.

 

B.Sc. and Ph.D. from the University of Victoria, Canada; Postdoc at the Woods Hole Oceanographic Institution, MA, and Virginia Tech, VA, USA; Assistant professor at Tohoku University, Japan; Currently Associate professor at the University of Minnesota, USA. The main research field is subduction zone geodynamics. Research topics include heat transfer, mantle flow, lithospheric deformation, and fluid migration.

 

 

 

Conférence GM & ED Gaïa :
Potential, premises, and pitfalls of illite geochronology

by Mathias HUECK

University of São Paulo (Brazil) & University of Bochum (Germany)

at 11:00 amphi 23.01 campus Triolet – Université de Montpellier

Participer à la conférence Zoom (ID de réunion : 93757873200)

The Ar/Ar and K-Ar dating of illite and clay-sized white mica is a powerful geochronological tool that can provide reliable ages for diverse geological processes such as burial- and fluid-controlled diagenesis and weathering, to low-temperature regional metamorphism and folding, as well as fault activity in the brittle and ductile-brittle regimes. Because of its versatility, it has become an established method that has been used in hundreds of studies around the world, offering valuable insights into the evolution of sedimentary basins and the interplay between deformation and fluid flow in the upper crust. Nonetheless, the interpretation of illite dates is not straightforward, as individual results are often scattered, both in systematic sample sets and in grain-size separated aliquots from the same sample. Hence, special strategies have to be devised for correctly interpreting this kind of data. The talk will present both sides of the equation: the potential and flexibility of illite geochronology in addressing different geological questions, as well as the precautions that should be made when interpreting the resulting ages.

 

Mathias Hueck is a graduate of the University of São Paulo (Brazil), a PhD student at the University of Göttingen (Germany), a post-doctoral fellow at the University of São Paulo, and currently a research associate at the University of Bochum (Germany). His main field of research is the interaction between tectonics, geochronology and petrology, and its application to the reconstruction of regional geological evolutions and the calibration of tectonic processes.

 

 

Conférence GM & ED Gaïa :
Secrets of the sunken basilica on the activity of Middle branch of the North Anatolian Fault

by Julia de SIGOYER

ISTerre, Grenoble

at 11 am amphi 23.01 campus Triolet – Université de Montpellier

Participer à la conférence Zoom (ID de réunion : 93757873200)

The famous city of Nicaea (where the first Christian Council was held) was established on the shore of Lake Iznik (Turkey), 5 km north of the middle strand of the North Anatolian Fault (MNAF). In 2014, a basilica was discovered in Lake Iznik; it was destroyed and submerged following an unknown catastrophic event. During this conference, we will follow the scientific investigations of an international team of 15 researchers from different disciplines (archaeology, tectonics, sedimentology, geophysics) in order to understand the seismic behaviour of the MNAF and see how it relates to the history of this basilica.

The MNAF is the slowest branch of the NAF, with a slip rate of < 5 mm/year. To reveal the seismic activity of this slow fault, we have developed new methods for investigating the timing and intensity of earthquakes, based on the stratigraphy of archaeological buildings, the dating of repairs and their modelling. The timing of seismicity was acquired independently by bathymetric, seismic and limnological studies of Lake Iznik and by geomorphological and palaeosimological studies of the fault segments on land.

As a result of these studies, two new fault segments were discovered in Lake Iznik, linked to the MNAF. The study of long sediment cores has made it possible to establish a chronicle of regional and local earthquakes over more than 6,000 years, with a recurrence of 1,000 years on the Iznik fault. The last earthquake to rupture the Iznik fault was in 1065 AD, which led to the destruction of the basilica. We have identified a seismic gap on the Iznik fault since 1065, which represents a major risk for the city of Iznik and the surrounding region.

Julia de SIGOYER is Professor in geodynamic at ISTerre, Université Grenoble Alpes. I have been studing the major continental fault zones from a scale of hundred million years to a year since 30 years. The first half of my career focused on long-term deformation of fossil subduction zones and intracontinental faults. Since 10 yrs, I work at short scale of time; developing archaeoseismological tools to get independent calendar of seismicity that is compared with the one from the study of lake and other palaeoseismological data to determine the segmentation, age and magnitude of past earthquakes.