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Soutenance de thèse de Denovan Chauveau

Étude du couplage Tectonique/Érosion/Eustatisme sur la morphogenèse des séquences de terrasses de récifs coralliens émergées quaternaires

https://bbb-soutenance.univ-brest.fr/b/aut-mjy-jdd

Durant le Quaternaire, les variations importantes et fréquentes du niveau marin, associées au soulèvement tectonique, ont localement provoqué l’émersion des récifs coralliens, formant des séquences de terrasses de récifs coralliens. Ces dernières sont largement répandues à travers le monde et constituent une part importante des formations géologiques littorales. De l’échelle mondiale à locale, les séquences de terrasses de récifs coralliens sont des enregistrements essentiels du niveau marin, du paléoclimat et de la tectonique du Quaternaire. Cette thèse a pour objectif d’améliorer la compréhension de la morphogenèse de ces séquences en étudiant les différents processus qui les génèrent (mouvements tectoniques, variations eustatiques, bioconstructions récifales) et les dégradent (érosion marine, dénudation continentale). Pour cela, une analyse géomorphologique précise de la séquence de terrasses de récifs coralliens du Cap Laundi (île de Sumba, Indonésie) a été effectuée, grâce à des prospections de terrain et à l’exploitation sous SIG de MNT, de données de GPS différentiel et d’images satellites. Des datations (230Th/U) et des modélisations numériques sont réalisées afin de contraindre les processus de génération de la séquence. Pour quantifier la dégradation, des taux de dénudation continentale (chimique et alluviale) sont calculés à partir des concentrations en cosmonucléides 36Cl mesurées dans les roches carbonatées formant les terrasses. Les principaux résultats de cette thèse ont, entre autres, permis de mettre en évidence, 1) les différentes étapes de la morphogenèse des terrasses de récifs coralliens, notamment celles associées au dernier stade interglaciaire (MIS 5), 2) les phénomènes de réoccupation (constructive et érosive) affectant les terrasses basses de la séquence du cap Laundi, 3) le ratio entre les taux de dénudation continentaux et marins, et 4) les processus de formation et de migration des knickpoints (ondes d’incision) générés par les variations eustatiques quaternaires dans les rivières drainant la séquence. Ainsi, cette thèse démêle les composantes tectoniques, érosives et eustatiques, de même que leur couplage, responsables de la formation de la séquence de terrasses de récifs coralliens du Cap Laundi.

Mots clés : Quaternaire ; Séquence de terrasses de récifs corraliens ; Tectonique ; Érosion ; Eustatisme.

Composition du Jury : Vincent REGARD Maître de Conférences – Université Toulouse III Paul Sabatier

                                        Nathalie FEUILLET Directrice de recherche CNRS – IPGP

                                        Jacques DÉVERCHÈRE Professeur – Université de Bretagne Occidentale

                                        Carole PETIT Professeure – Geoazur / Université de Nice

                                        Frédérique LECLERC Professeure assistante – Geoazur / Université de Nice

Directrice de thèse :      Christine AUTHEMAYOU Maître de Conférences – Université de Bretagne Occidentale

Invités :                          Bernard DELCAILLAU Maître de Conférences – Université de Caen Normandie

                                        Stephan JORRY Chercheur – IFREMER

Soutenance de thèse de Maëlle Torterotot

Traitement et analyse de signaux bio-acoustiques dans l’Océan Indien Austral

Application aux baleines bleues

 

La baleine bleue Balaenoptera musculus, le plus grand animal ayant jamais existé, a été menée au bord de l’extinction par la chasse baleinière intensive au 20ème siècle. Depuis l’arrêt de la chasse en 1970, les effectifs augmentent, mais de nouvelles menaces liées aux activités humaines pèsent sur cette espèce classée en danger par l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (IUCN). Dans l’océan Indien, région privilégiée des baleiniers, les aires de reproduction et d’alimentation et les couloirs de migration des baleines bleues sont encore mal connus. Cette thèse apporte des informations complémentaires sur la présence saisonnière et géographique de trois populations de baleines bleues dans l’océan Indien austral et sur leur usage de cet espace. L’analyse de 9 années d’enregistrements acoustiques enregistrées par un réseau de 6 à 12 hydrophones (réseau OHASISBIO) apporte des informations complémentaires sur la distribution de trois populations de baleines bleues dans l’océan Indien austral et sur leur usage de cet espace.

Pour en savoir plus : lien vers le résumé

Sites de surveillance acoustique du réseau d’hydrophones OHASISBIO et nombre moyen de détections annuelles de vocalisations par site, rapporté au nombre maximal de vocalisations détectées dans le réseau. Les sites de références sont MADW pour les vocalisations des baleines bleues Antarctique et pygmées de Madagascar, SWAMS pour celles des baleines bleues pygmées d’Australie, et ELAN pour les vocalisations dites D-calls (Torterotot et al., 2020)

 

Membres du Jury  Susannah BUCHAN, Chercheure associée, Université de Concepcion, Bio Bio, Chili

                                       Jean-Benoit CHARASSIN, Professeur des universités, Muséum National d’Histoire Naturelle, Paris

                                       Angélique DREMEAU, Enseignante Chercheure, ENSTA Bretagne,Brest

                                       Christophe GUINET, Directeur de recherche, Centre d’Etudes biologiques de Chizé,Villiers-en-bois

                                       Yvan SIMARD, Professeur associé, Institut des Sciences de la Mer de Rimouski, Rimouski, Canada

Directeur de thèse et co-encadrant(s)

                                      Jean Yves ROYER, Directeur de recherche, Université de Bretagne Occidentale, Plouzané

                                      Flore SAMARAN, Maître de conférence, Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées, Brest

Soutenance de thèse Sabrina HOMRANI

Morphodynamique des dunes en eau peu profonde et transport sédimentaire :

le banc de Creïzic (Golfe du Morbihan)

 

Résumé 

Les dunes et bancs sous-marins sont des corps sédimentaires très communs, notamment en plateforme interne. Comprendre leur morphodynamique, et les transferts sédimentaires associés, est donc crucial pour appréhender la dynamique sédimentaire en zone côtière. Néanmoins, mesurer les transferts sédimentaires relève encore du défi scientifique, du fait de la grande variabilité spatiale et temporelle dans la nature et l’intensité du transport pour des forçages hydrodynamiques instationnaires. Cette thèse s’appuie sur un jeu de mesures in situ (bathymétrie, hydrodynamique, acoustique active et passive) pour étudier le comportement d’un banc et des dunes surimposées, le banc du Creïzic. Localisé dans une zone peu profonde du golfe du Morbihan et composé de sable coquiller très grossier, il comprend dans sa partie centrale des grandes dunes actives. Le seul forçage hydrodynamique est le courant de marée, intense, instationnaire et variable.

L’étude morphodynamique pluriannuelle souligne la persistance d’une figure sédimentaire axiale parallèle au banc, coexistant avec des dunes orthogonales au banc qui migrent d’environ 10 m/an dans le sens du jusant. Le volume du banc est constant sur la période étudiée, d’une durée de 15 ans. L’étude mensuelle montre en outre une recirculation de sédiments à l’extrémité Nord du banc, par la migration de dunes de faible hauteur, ce qui est cohérent avec la gyre tidale présente au-dessus du banc au flot. Par ailleurs, une méthode exploratoire et innovante d’estimation du transport par charriage a été mise en œuvre, consistant à acquérir des données d’acoustique passive à l’aide d’un hydrophone déployé depuis un bateau dérivant sur le banc. Les données inversées montrent une bonne corrélation avec le flux estimé à partir de formulations empiriques (vitesse de cisaillement) sur les zones de dunes.

 

Jury

BERNE Serge (Université de Perpignan)

DELACOURT Christophe (Université de Bretagne Occidentale)

LE BOT Sophie (Université de Rouen)

MOUAZE Dominique (Université de Caen)

VALENCE Alexandre (Université de Rennes 1)

Invités

FLOC’H France (Université de Bretagne Occidentale)

LE DANTEC Nicolas (CEREMA-PLOUZANE)

 

Soutenance de thèse d’Aurélien JEANVOINE

Métallogénie des éléments chalcophiles durant les processus magmatiques d’arrière-arc

Exemple du domaine volcanique de Futuna

 

Résumé

En domaine océanique comme terrestre, il existe une relation forte entre contexte de subduction et formation de dépôts riches en métaux précieux (Au, Ag). Toutefois, la découverte récente de dépôts de sulfures massifs océaniques riches en Au et Ag dans un contexte géodynamique découplé de toute subduction (Wallis et Futuna, SW Pacifique) pose la question de la source et du transfert de ces métaux vers la surface.

L’étude des laves du secteur minéralisé de Fatu-Kapa situé au large de l’île de Futuna permet de mieux comprendre les processus d’extraction et de concentration des métaux, en particulier les métaux précieux, depuis les processus magmatiques dans les roches sources jusqu’aux minéralisations hydrothermales sur le plancher océanique. Les résultats de l’étude pétrogénétique montrent que les magmas de Fatu-Kapa évoluent en deux grands stades. (1) Des trachybasaltes aux trachyandésites, les magmas évoluent par cristallisation fractionnée, puis par cristallisation fractionnée couplée à de l’assimilation. Durant ce stade, la saturation en soufre est précoce et une phase sulfurée riche en éléments chalcophiles tombe et s’accumule en fond de chambre magmatique. Ces phases sont peu mobilisables par les circulations hydrothermales. Par contre (2), des trachyandésites au trachydacites, les magmas évoluent par mélange entre les magmas trachyandésitiques et des magmas générés par fusion partielle de l’encaissant magmatique hydrothermalisé. Malgré de faibles teneurs en cuivre dans ces magmas, des billes de sulfure enrichies en cuivre ont été identifiées. Un résultat majeur est l’observation d’une association directe entre les billes de liquide sulfuré et la phase aqueuse magmatique générant les vésicules lors des phases éruptives. Ces bulles permettent la remontée et la concentration des billes de sulfures magmatiques au toit de la chambre. Ce processus, démontré en pétrologie expérimentale, n’a à notre connaissance jamais été identifié dans les magmas océaniques.

Deux étapes sont considérées clefs à Fatu-Kapa pour remobiliser ces billes de sulfures et enrichir en métaux les minéralisations hydrothermales sur le plancher océanique. (1) Lors de la phase volcanique, une partie des métaux contenus dans les billes est remobilisée dans les fluides magmatiques aqueux extraits dans les vésicules. Ces fluides magmatiques, enrichis en métaux, remontent puis se mélangent avec les fluides hydrothermaux issus de l’eau de mer. (2) Après la phase éruptive les circuits hydrothermaux descendent jusqu’au sommet de la chambre solidifiée et altèrent les niveaux à billes de sulfures magmatiques contribuant ainsi à un enrichissement direct des fluides hydrothermaux en métaux. Ces processus apportent un éclairage nouveau sur la possibilité de former des dépôts sulfurés océaniques enrichis en métaux précieux en dehors de toute influence de subduction.

Jury

ANDRE-MAYER Anne-Sylvie (Univerité de Lorraine)

BARRAT Jean-Alix (Université de Bretagne Occidentale)

CHAZOT Gilles (Université de Bretagne Occidentale)

FOUQUET Yves (IFREMER)

PROUTEAU Gaëlle (Université d’Orléans)

VLASTELIC Ivan (Université de Clermont Auvergne)

 

Invités

BEDOS Antoine (Université de Nantes)

PELLETER Ewan (IFREMER)

 

 

Soutenance de thèse de Jean Lecoulant

Modélisation et simulations des ondes T : modes de Rayleigh et effets 3D

Résumé

Lorsqu’un séisme se produit sous l’océan, les ondes sismiques se transforment à l’interface croûte/océan en ondes acoustiques basse-fréquence, appelées ondes T, qui peuvent se propager dans la colonne d’eau sur de très grandes distances. Ces ondes sont d’une grande importance pour la surveillance de l’activité sismique et volcanique sous-marine car elles comblent un manque d’information dans les données sismologiques terrestres. La localisation de la source acoustique peut être déduite par trilatération à partir des temps d’arrivée de l’onde T sur plusieurs hydrophones et une magnitude acoustique peut être dérivée des niveaux reçus. Au-delà, les informations obtenues à partir des signaux des ondes T restent incomplètes car les mécanismes de génération des ondes T, leur mode de propagation, et l’importance des effets 3D dans le processus sont mal connus. Pour traiter ces questions, cette thèse utilise un code spectral aux éléments finis (SPECFEM) capable d’effectuer des simulations en forme d’onde complète des ondes sismiques dans la croûte terrestre et des ondes acoustiques dans l’océan.

Le modèle analytique développé dans cette thèse décrit des ondes T qui se propagent sous forme de modes de Rayleigh ; ce modèle prédit également le spectre des ondes PN et SN, qui sont les précurseurs des ondes T dans les enregistrements d’événements de forte magnitude. Dans une configuration 2D avec un fond plat et un océan uniforme, les modes théoriques (solution analytique) et simulés (SPECFEM) d’ondes T et les spectres d’ondes PN et SN montrent un très bon accord. Le modèle numérique peut donc être appliqué avec confiance à des configurations pour lesquelles un modèle analytique ne peut pas être simplement dérivé : une interface croûte/océan avec un mont sous-marin, avec ou sans canal SOFAR dans l’océan, et un fond marin plat avec une rugosité à courte longueur d’onde. Ces simulations mettent en évidence les conditions nécessaires à la génération d’ondes T énergétiques et confirment le rôle prédominant des modes de Rayleigh dans leur propagation. Les résultats du modèle avec un fond marin rugueux sont très comparables aux données hydroacoustiques d’un séisme majeur survenu sous une plaine abyssale. La version 3D de SPECFEM permet enfin d’étudier l’importance des effets 3D dans la génération des ondes T. À distance, les amplitudes et les temps d’arrivée diffèrent selon qu’un événement sismique se produit sous un mont sous-marin ou sous une dorsale. Par conséquent, les localisations de la source à partir de temps d’arrivée peuvent être biaisées par des effets topographiques en 3D à proximité de la région de l’épicentre.