Projet ANR-12-BS06-0014 – SeqStrat-Ice : Les glaciations du passé: leçons pour un modèle de stratigraphie séquentielle dédié aux systèmes glaciaires
Programme : Blanc - SIMI 6 - Système Terre, environnement, risques (Blanc SIMI 6)
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Jean-François GHIENNE (Institut de Physique du Globe de Strasbourg)
Partenaires : Laboratoire Biogéosciences; Laboratoire Biogéosciences; Institut français du pétrole Energies nouvelles; Institut de Physique du Globe de Strasbourg
Montant : 358000.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 48 mois
Résumé : Les glaciations du passéleçons pour un modèle de stratigraphie séquentielle dédié aux systèmes glaciaires
De l’intérêt d’une stratigraphie séquentielle des systèmes glaciairesCe projet propose une analyse en termes de stratigraphie séquentielle du message sédimentaire glaciaire, véritables archives des paléo-glaciations terrestres. Etudier ce message est déterminant pour la modélisation des climats anciens —et à venir—, ainsi que pour le déchiffrage des signaux biogéochimiques. Considérant les réservoirs potentiels associés (hydrocarbures, eau potable), l’étude les successions glaciogéniques présente également un intérêt socio-économique certain. Comprendre le fonctionnement du système Terre lors des épisodes de glaciation est ainsi crucial pour faire face à 3 des défis du 21ème siècle : changement climatique et impacts environnementaux, diversification énergétique, gestion des ressources en eau.Cependant, il n’existe pas à ce jour de modèle de stratigraphie séquentielle capable de rendre compte de la multiplicité des conditions de dépôt qui caractérisent les systèmes glaciaires. Seule la mise au point d’un tel modèle permettra un décryptage exhaustif de nos archives glaciaires et leur exploitation en Géosciences.
Confronter modèles et concepts à la réalité du terrainLe but ultime de ce projet est donc de développer un ensemble de concepts applicable à l’analyse du message sédimentaire glaciaire à l’échelle des temps géologiques. Ce projet, organisé autour de 3 piliers scientifiques, englobe un large spectre d’échelles d’espace et de temps :• Modélisation numérique des systèmes glaciaires : le défi est ici de relier un outil de modélisation stratigraphique à un modèle d’inlandsis permettant de générer des avancées et retraits de fronts glaciaires. Tests et validation s’appuieront sur des études de cas quaternaires et des jeux de données géologiques.• Etude approfondie du message glaciaire fini-ordovicien, l’une des glaciations anciennes les mieux caractérisée à ce jour : nous postulons qu’il s’agit là de l’archétype des glaciations affectant des domaines de plate-forme épicontinentale, par opposition au ‘type cénozoïque’, mieux connu, dans lequel les inlandsis se développent sur des marges continentales relativement profondes. Ce postulat sera vérifié sur la base de données existantes et à acquérir dans notre laboratoire naturel que constitue les successions finiordoviciennesau Maroc. Une comparaison avec les signaux des paléotropiques permettra de déconvoluer signaux globaux et à valeur locale et d’établir une calibration temporelle, permettant en retour une modélisation stratigraphique.• Intégration des résultats dans un canevas conceptuel évolutif: pour cela, nous prendrons en compte les avancées réalisées dans les deux cas extrêmes identifiés (plate-forme épicontinentale, nos données ; ‘type cénozoïque’, puisé dans la littérature). Au final, notre objectif est la construction d’un modèle séquentiel adapté applicable à toute succession stratigraphique directement contrôlée par une histoire glaciaire.
Résumé de la soumission : Ce projet propose une analyse en termes de stratigraphie séquentielle du message sédimentaire glaciaire, véritables archives des paléo-glaciations terrestres. Etudier ce message est déterminant pour la modélisation des climats anciens —et à venir—, ainsi que pour le déchiffrage des signaux biogéochimiques. Considérant les réservoirs potentiels associés (hydrocarbures, eau potable), l’étude les successions glaciogéniques présente également un intérêt socio-économique certain. Comprendre le fonctionnement du système Terre lors des épisodes de glaciation est ainsi crucial pour faire face à 3 des défis du 21ème siècle : changement climatique et impacts environnementaux, diversification énergétique, gestion des ressources en eau.	Cependant, il n’existe pas à ce jour de modèle de stratigraphie séquentielle capable de rendre compte de la multiplicité des conditions de dépôt qui caractérisent les systèmes glaciaires. Seule la mise au point d’un tel modèle permettra un décryptage exhaustif de nos archives glaciaires et leur exploitation en Géosciences. Le but ultime de ce projet est donc de développer un ensemble de concepts applicable à l’analyse du message sédimentaire glaciaire à l’échelle des temps géologiques. Ce projet, organisé autour de 3 piliers scientifiques, englobe un large spectre d’échelles d’espace et de temps :• Modélisation numérique des systèmes glaciaires : le défi est ici de relier un outil de modélisation stratigraphique (Dionisos, développé à l’IFP-EN) à un modèle d’inlandsis (par exemple, Sicopolis) permettant de générer des avancées et retraits de fronts glaciaires. Tests et validation s’appuieront sur des études de cas quaternaires et des jeux de données géologiques.• Etude approfondie du message glaciaire fini-ordovicien, l’une des glaciations anciennes les mieux caractérisée à ce jour : nous postulons qu’il s’agit là de l’archétype des glaciations affectant des domaines de plate-forme épicontinentale, par opposition au ‘type cénozoïque’, mieux connu, dans lequel les inlandsis se développent sur des marges continentales relativement profondes. Ce postulat sera vérifié sur la base de données existantes et à acquérir dans notre laboratoire naturel que constitue les successions fini-ordoviciennes au Maroc. Une comparaison avec les signaux des paléotropiques permettra de déconvoluer signaux globaux et à valeur locale et d’établir une calibration temporelle, permettant en retour une modélisation stratigraphique.• Intégration des résultats dans un canevas conceptuel évolutif: pour cela, nous prendrons en compte les avancées réalisées dans les deux cas extrêmes identifiés (plate-forme épicontinentale, nos données ; ‘type cénozoïque’, puisé dans la littérature). Au final, nous produirons un modèle original, applicable à toute succession stratigraphique directement contrôlée par une histoire glaciaire.	En valorisant une expertise développée depuis plus de 10 ans dans le cadre de contrats industriels et de quelques projets académiques (ex. ECLIPSE, CNRS), nous voulons travailler en autonomie vis-à-vis des impératifs industriels qui n’ont jamais permis de développer une recherche fondamentale intégrée. L’équipe est constituée de 4 partenaires : 3 UMRs (l’Institut de Physique du Globe de Strasbourg; Biogéosciences, Dijon; Géosystèmes, Lille) et l’IFP-Energies Nouvelles. Des chercheurs d’autres universités (Bordeaux, Cergy Pontoise, Rennes) nous ont également rejoint, ainsi que des experts (LSCE, collaborateurs internationaux). Deux tâches sont liées à des thèses de doctorat pour lesquelles nous demandons un financement à l’ANR (2x36 mois). Pour renforcer l’équipe, une 3ème thèse est attendue (allocation MENRT), ainsi qu’un post-doc (18 mois). Les étudiants de Master seront massivement impliqués dans ce projet sur les thématiques de modélisation numérique et pour les études de terrain, incluant tout particulièrement les élèves de 3 écoles d’ingénieurs en Géosciences (ENSEGID, Bordeaux; EOPG, Strasbourg, LaSalle, Beauvais).
Résultats : A suivre
Perspectives : A suivre
Publications et brevets : A suivre