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Soutenance de thèse de Massimo Bellucci

Relationship between crustal segmentation, thermicity and salt tectonics in the Western Mediterranean Sea

 

La Méditerranée occidentale en font un cas unique pour l’étude de la tectonique salifère et de sa relation avec la nature de la croûte. En utilisant un vaste ensemble de données sismiques, une description régionale et une catégorisation des structures sont présentées dans cette thèse. Les structures ont été différenciées principalement sur la base de leur géométrie, les mécanismes de formation n’étant pas abordés dans un premier temps. En comparant leur distribution spatiale avec la segmentation crustale, une correspondance singulière a été observée: les structures salifères changent de morphologie à la limite entre différentes natures crustales. La compilation de la segmentation crustale et des morphologies du sel dans différentes marges passives, telles que les marges de Santos (Brésil), d’Angola, du Golfe du Mexique et du Maroc-Nouvelle-Écosse, semble confirmer cette correspondance. Pour en comprendre la raison, nous avons étudié les causes de la tectonique salifère régionale en Méditerranée occidentale. Les morphologies varient perpendiculairement à la pente et entre les sous-bassins, mettant en évidence de fortes différences entre les bassins du Liguro-Provençal, de l’est et de l’ouest Algérien en particulier. L’épaisseur initiale considérée comme constante du sel, sa base horizontale dans le bassin profond, une épaisse couverture sédimentaire au-dessus du socle, la déformation précoce dans le bassin profond et une faible couverture sédimentaire dans la pente (à l’exception du Golfe du Lion), sont autant d’éléments qui semblent remettre en cause les mécanismes classiques de la tectonique salifère. Ces mécanismes expliquent difficilement la correspondance observée. Nous avons alors proposé d’évaluer une hypothèse thermique qui pourrait être liée à la segmentation crustale et ainsi avoir une influence qui varie sur les régions délimitées par des morphologies salifères différentes. Le régime thermique a été étudié en analysant et en interprétant les données de flux thermique (HF) récemment acquises lors des campagnes WestMedFlux1-2 (2016-2018) en complément des mesures précédemment disponibles. Les anomalies de flux de chaleur de faible longueur d’onde, la couverture sédimentaire mince, le socle presque affleurant, les structures de type pockmarks, l’activité volcanique récente, les phénomènes de déshydratation du gypse et les signatures sismiques suggèrent une circulation active des fluides dans la marge sud des Baléares (domaines crustaux continentaux et OCT). Cependant, partout dans le bassin profond, la circulation des fluides semble être inhibée par l’épaisse couverture sédimentaire qui sépare le socle de la surface. Les variations de plus grande longueur d’onde pourront exprimer ici des processus de niveaux profonds. À l’aide d’un modèle thermo-cinématique et de l’analyse des HF de surface, il a été tenté d’étudier la relation entre la segmentation crustale et le régime thermique. Bien que certains processus décisifs influençant le régime thermique soient encore mal compris, ce travail montre comment une segmentation thermique peut être soulignée en Méditerranée occidentale. Son influence possible sur les morphologies du sel reste cependant mal comprise. Les mesures peuvent être facilement biaisées par des phénomènes locaux voire très locaux : une étude approfondie de la relation entre la nature crustale et le régime thermique nécessiterait un maillage de mesures de flux de chaleur plus résolu. Cette thèse montre comment l’hypothèse thermique sur l’influence de la tectonique salifère devrait être considérée avec plus d’intérêt par la communauté scientifique. Tout comme le rôle de l’évolution thermique dans la formation des marges passives est incontesté, elle pourrait par conséquent jouer un rôle essentiel dans la déformation du sel.

Jury

M. Aslanian Daniel, cadre de recherche (IFREMER)
M. Callot Jean-Paul (Professeur, Université de Pau)
Mme Del Ben Anna (Chercheuse, Université de Triestre, Italie)
M Iacopini David (Professeur associé, Univ. de Naple, Italie)
Mme Moulin Maryline (cadre de recherche, IFREMER)
Mme Rabineau Marina (Directrice de recherche, Univ. de Bretagne Occidentale)
M. Vendeville Bruno (Professeur, Université de Lille)

Invités
M. Pellen Romain (Docteur, UBO)
M. Jeffrey Poort (Ingénieur de recherche, Sorbonne Université)
M. Viana Adriano (Manager, Petrobras, Rio de janeiro, Brésil)

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Date 08/06/2021
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Soutenance de thèse de Judith Flamme

Nouvelle approche de l’étude du sous-sol marin :

application conjointe de l’électromagnétisme, de la sismique multitrace

et de la géotechnique

https://bbb-soutenance.univ-brest.fr/b/fla-zeh-9j

 

Résumé

L’étude de la géologie du sous-sol marin est une phase fondamentale dès que l’on a besoin de connaître les propriétés physiques ou mécaniques du sous-sol. Les méthodes géophysiques réalisent d’abord des mesures à distance avec des systèmes tractés derrière le navire, et se caractérisent par une couverture rapide et peu coûteuse du site étudié, et des données fournies au mieux à l’échelle métrique. Les essais géotechniques donnent ensuite des mesures ponctuelles à l’échelle centimétrique, directement sur le sous-sol marin, in situ ou en laboratoire sur échantillons. Ces approches sont complémentaires mais différentes et leur utilisation conjointe est donc complexe. Nous cherchons à améliorer la mise en commun de ces données de nature et d’échelle différentes afin d’optimiser l’information géologique finale. Cette thèse utilise deux méthodes d’imagerie géophysique : la sismique multitrace très haute résolution, mesurant l’amplitude acoustique et la vitesse des ondes P ; et la tomographie marine de résistivité électrique (MERT). Un traitement optimisé leur est appliqué pour améliorer la résolution et la qualité des modèles. Une approche conjointe est développée entre la sismique et la MERT via l’inversion contrainte 1D. Les modèles géophysiques sont ensuite confrontés aux données géotechniques disponibles en utilisant le proxy de la porosité. La méthodologie est testée en Baie de Concarneau, site comportant du gaz dans les sédiments, et au large de Saint-Nazaire, sur un plateau rocheux karstique. Elle a montré son efficacité en apportant une information supplémentaire sur la géologie (e.g., caractéristiques pétrophysiques du sédiment gazeux, niveau d’hétérogénéité du calcaire) tout en contournant les limites physiques intrinsèques aux techniques considérées individuellement.

Jury

Sarah BAZIN, Physicienne-adjointe, UBO

Stephan KER, Chercheur, IFREMER

Isorna ROCIO, Chercheure détachée, Brest

Pascal TARITS, Professeur des universités, UBO

Luc THOREL, Directeur de recherche, Université Gustave Eiffel

Maarten VENNESTE, Senior researcher, Norwegian Geotechnical Institute

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)