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Terre Univers Environnement

Modélisation numérique de l’évolution des reliefs

17 avril 2012 ( maj : 9 mai 2012 )

Modélisation numérique de l’évolution des reliefs

Laboratoire de rattachement : ISTerre

Encadrant : Jean BRAUN

Téléphone : 04.76.51.40.74

Mots clés : Géomorphologie, Modélisation numérique.

Contexte et objectifs de la mission de stage :

L’étude de l’évolution des reliefs aux échelles de temps géologiques ou humaines a progressé entre autres grâce à l’apport de la modélisation numérique. En intégrant des équations d’évolution dérivées d’observations locales sur des domaines de dimension orogénique et sous des conditions de surrection tectoniques variées, il a été possible de reproduire et, d’une certaine façon, comprendre un grand nombre de reliefs.

Des lois d’échelles ont été également mises en évidence ainsi que des interactions dynamiques entre la déformation superficielle de la crôute, l’érosion et le climat. La qualité de ce travail dépend cependant de notre compréhension des systèmes physiques contrôlant les processus d’érosion, de transport et de dépôt et de leur intégration depuis l’échelle locale (quelques mètres) jusqu’à l’échelle orogénique (centaines de kilomètres).

Topographie de synthèse
Exemple d’un relief crée par le logiciel FastScape

A ISTerre (équipe TRB) nous avons récemment développé un algorithme permettant de résoudre un type d’équations géomorphologiques sur des maillages très fins (de plusieurs centaines de millions de noeuds), ce qui permet d’intégrer de façon simple les processus physiques sur 4 à 5 ordres de grandeur (de 10m à 100km). Cet outil ouvre de nouvelles perspectives dans l’étude de l’évolution dynamique des reliefs.

Le sujet proposé portera soit sur le développement de cet outil en y intégrant de nouvelles lois physiques sur l’incision et le transport fluviatile, ou les processus de versant (reptation des sols, etc.), soit sur l’utilisation du logiciel pour répondre à des questions de fond sur la dynamique des reliefs dans un contexte tectonique et climatique qu’il reste à préciser, en fonction des intérêts de l’étudiant ou de cas d’espèces que nous proposerons.

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