Thématiques

Principaux sujets : sédimentologie, géomorphologie, glaciers, glaciations, fluviatile, Ordovicien, paléo-climat, Erosions, calotte polaire .

Les principaux objectifs de mes travaux de recherche permettent de comprendre les interactions relief-érosion-sédimentation durant les cycles climatiques à différentes échelles de temps (Actuel, Quaternaire, Pré-Pléistocène)

A- Interactions climat-tectonique-érosion durant les variations climatiques actuelles et quaternaires

GPS au mont blanc-18

Cet axe de ma recherche consiste à comprendre les couplages entre tectonique, climat et érosion, en particulier les conséquences des variations climatiques sur les variations des flux sédimentaires, et l’évolution du relief des chaines de montagnes. Les principaux résultats ont été obtenus dans le cadre d’une étude des glaciers du massif du Mont-Blanc (projets INSU-Relief, INSU-Syster et ANR-ERDAlps).

  • Mise en place d’un observatoire de suivit des variations temporelles à court terme des débits et des flux de sédimentaires particulaires et dissous exportés par les rivières pro-glaciaires du glacier des Bossons (massif du Mont-Blanc), couplé à l’enregistrement des variables météorologiques (P,T) :

–>Grâces à ces premières données mesurées en continu, nous démontrons un contrôle fort des variations météorologique sur les taux d’érosion. Ces mesures ont permis d’estimer que la charge sédimentaire provient majoritairement d’un déstockage des dépôts glaciaires holocènes, plutôt que de l’érosion des reliefs par les glaciers.

  • L’analyse sédimentologique et géochimique des sédiments issus des rivières pro-glaciaires drainant le glacier des Bossons, a permis de quantifier l’efficacité relative des processus d’érosion glaciaires et périglaciaires. Nous avons ainsi pu démontrer pour la première fois, que la glace à base froide protège les reliefs de l’érosion favorisant ainsi « l’uplift », ce qui explique l’altitude actuelle du Mont-blanc

Projet en cours

Nous avons mis en évidence le rôle prépondérant des paramètres climatiques sur le couplage érosion et climat dans les systèmes glaciaire. Nous avons donc entrepris deux nouveaux projets analysant les effets de la variabilité climatique (depuis la sortie du Petit Âge Glaciaire et pour le futur) sur les bilans glaciaires, l’hydrologie et les flux sédimentaires particulaires et chimiques. Dans des environnements glaciaires d’altitude (Alpes françaises – Projet ANR VIP-Mont-Blanc) et de hautes latitudes (Arctique-Spitsberg – collaboration Théma Besançon projet ANR PRISM )

B- Interactions climat-érosion-sédimentation durant les glaciations pré-pléistocènes

ANR Sequestr-Ice: hirnantian glacial flutted surfaceCette partie de mes travaux de recherche est consacrée à l’étude des modifications climatiques froides à long terme (« Ice-House ») et à leur impact sur les processus d’érosion et de sédimentation. Les principaux résultats ont été obtenus grâce à plusieurs projets d’étude sur la glaciation ordovicienne, menées en collaboration avec le secteur industriel (GDF-SUEZ, TOTAL)

  • A partir de plusieurs études de terrain (Bassin du Djado projet TOTAL, Thèse de Mickael Denis ; Maroc-Algérie : projet GDF-SUEZ thèse de Sylvain Clerc), nous avons pu mettre en évidence la nature des couplages entre la glace et le substrat, et son impact sur les processus d’érosion sous-glaciaire, puis proposé une dynamique d’écoulement de type fleuves de glace à l’ordovicien, comparable à celle des calottes glaciaires pléistocènes et actuelles.
  • En se basant sur l’étude de dépôts actuels et quaternaires (France, Irlande et Islande, projet GDF-SUEZ thèse de Sylvain Clerc, thèse Edouard Ravier) nous avons défini un nouveau modèle sédimentologique caractéristique des dépôts mis en place sous les glaciers (Maroc-Algérie : projet GDF-SUEZ thèse de Sylvain Clerc ; thèse Edouard Ravier)
  • Les travaux menés sur le rôle des surpressions de fluide dans les domaines sous-glaciaires ont permis de mettre en place de nouveau « proxy » sédimentologique  de la dynamique glaciaire et de la position de la marge glaciaire. Mais également de définir un nouveau modèle de creusement des vallées tunnel contrôlé par la dynamique de l’écoulement glaciaire. Nous avons aussi étudié le rôle des surpressions de fluide sur les propriétés pétrophysiques des réservoirs sableux. (Maroc-Algérie-Irlande-Islande : projet GDF-SUEZ thèse de Sylvain Clerc, thèse Edouard Ravier).

Projets en Cours

 Nous avons mis en évidence un rôle essentiel des périodes « Ice House » sur les modifications rapides des processus érosion/sédimentation. Ceci nous a conduit à mettre en place trois nouveaux projets de recherche.

  • Le projet ANR Seq Strat-Ice permet de proposer un modèle de stratigraphie séquentielle en environnement glaciaire.
  • L’étude des mécanismes à l’origine de la transition climatique et des interactions climat – calottes de glace, ainsi qu’une modélisation de la calotte de glace ordovicienne (géométrie et paramètres glaciologiques) et la comparaison avec les données de terrain (collaboration avec le LSCE – thèse de Alexandre Pohl)
  • Dans le cadre du LABEX UnivEarthS, j’étudie les dépôts liés à la glaciation Huronienne (2,4 Ga) afin de mieux comprendre la dynamique de cette calotte glaciaire et les modalités de l’enregistrement sédimentaire durant les périodes « snowball »

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