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Par trichard le 23 Novembre 2009 à 15:09
Pour la première fois, des expériences de laboratoire permettent de simuler le glissement de roches lors d’un séisme (© Hiroki Sone/Dpt of Geophysics/Stanford Univ)
«Toshihiko Shimamoto est un expérimentateur hors pair, et sa machine, asservie électroniquement, une merveille », s’enthousiasme Raúl Madariaga, de l’École normale supérieure de Paris (ENS). La machine en question simule des séismes. Elle ne paie pourtant pas de mine. Deux cylindres de grès enserrés dans du Teflon compressent fortement du quartz. En tournant à des vitesses différentes, les deux blocs de grès créent des tensions sur le quartz, qui se déforme jusqu’à rompre.
Cette disposition reproduit ce qui se passe lors d’un séisme réel, lorsque les tensions tectoniques s’accumulent et que les roches finissent par casser comme un ressort trop tendu qui lâche soudainement. La rupture se propage alors très rapidement dans la croûte terrestre en faisant glisser deux blocs rocheux l’un contre l’autre, le long d’une faille. Les forces de frottement qui s’exercent entre les blocs jouent un rôle déterminant dans l’initiation et la propagation de la rupture. Mais lequel ?
Depuis trente-cinq ans, les mécaniciens des roches essayaient de reproduire le phénomène, mais toujours à vitesse constante et faible, de quelques micromètres par seconde. « Ces conditions étaient peu représentatives d’un séisme, puisque les vitesses de glissement des roches enregistrées lors de tremblements de terre sont variables et atteignent environ 1 mètre par seconde », remarque le sismologue de l’ENS. Aujourd’hui, Hiroki Sone, de l’université Stanford, en Californie, et Toshihiko Shimamoto, de l’université d’Hiroshima ont résolu le problème. Ils sont parvenus à décrire de manière réaliste comment évolue le frottement lors du glissement des roches (1).
Grâce à leur machine rotative, les deux expérimentateurs ont imposé des vitesses de glissement élevées (de 0,1 à 2,1 mètres par seconde), et pour la première fois variables. Autre nouveauté : ils ont utilisé des roches représentatives de celles qui sont broyées lors des séismes. Ces quartz ont en e et été extraits à plus de 1 000 mètres de profondeur sur la faille taïwanaise de Chelungpu, où s’est produit un séisme meurtrier en1999. Ils ont ainsi reproduit l’évolution des vitesses de glissement observée alors : celles-ci étaient passées de 0 à 1,9 mètre par seconde en l’espace de 6,5 secondes, avant de chuter et de se stabiliser au cours des quatre secondes suivantes. « C’est la première fois qu’un cycle complet d’accélération et de décélération du glissement est reproduit expérimentalement », précise Raúl Madariaga.
Le duo japonais a ainsi mis en évidence une équation qui traduit la loi d’évolution du frottement. Elle indique une succession de trois phases. Les forces de frottement commencent par se renforcer, puis s’affaiblissent rapidement (d’autant plus que les vitesses de glissement sont élevées), et enfin se stabilisent. « Avec cette nouvelle loi, nous allons enfin pouvoir intégrer une description fiable du frottement dans nos modèles de séisme et confronter les résultats aux observations », se réjouit Raúl Madariaga.
Fabienne Lemarchand
(1) H. Sone et H. Shimamoto, Nature Geoscience, doi:10.1038/ngeo637, 2009.
http://www.larecherche.fr/content/actualite-terre/article?id=26686
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Par trichard le 23 Mars 2009 à 18:33Par Laurent Sacco, Futura-Sciences
Le Nyiragongo est un célèbre volcan africain connu pour posséder l’un des rares lacs de lave permanent au monde. Selon un groupe de volcanologues la grande fluidité et la composition chimique particulière de ses laves, rappelant celle de certaines météorites, suggèrent qu’il est directement alimenté par un panache mantellique, comme à Hawaï.
Le volcan Nyiragongo est situé sur le sol de la République démocratique du Congo, qui porta pendant un temps le nom de Zaïre. Il s'agit d'unstratovolcan et on peut y admirer en permanence ou presque le plus vaste lac de lave du monde. Le grand public l’a découvert grâce aux multiples expéditions que Haroun Tazieff y a conduites et les films qu’il en a ramenés. Il ne fut pas le seul à s'y intéresser. Maurice et Katia Krafft arpentèrent aussi les berges de ce lac de lave mythique, comme celui de l’Erta Alé, proche de la dépression de Dallol en Ethiopie.
Avec ses collègues, Asish Basu, un géochimiste de l’université de Rochester, vient de publier dans Chemical Geology le résultat d’analyses des laves si particulières de ce volcan dont la dernière éruption en 2002, avec débordement du lac de lave, fit 120.000 sans-abri et détruisit 4.500 habitations dans la ville de Goma et aux alentours.
Une source située près du noyau de la Terre
En effet, la lave du Nyiragongo est la plus fluide au monde, avec peut-être celle du Lengaï, et c’est à une vitesse d’environ 100 km à l’heure qu’elle a dévalé les pentes en 2002. Mais ce n'est pas sa seule originalité. Les analyses géochimiques montrent que les abondances en néodyme et en strontium sont caractéristiques des météorites provenant d’astéroïdes fort anciens du système solaire. Elle ne peuvent donc venir que de régions profondes dans le manteau terrestre, vestige de la formation de la Terre primitive. Les laves du Nyiragongo apparaissent même comme uniques au monde selon Asish Basu.
Pour lui et ses collègues, c’est une indication forte que l’on doit se trouver en présence d’un point chaud avec un panache mantellique provenant d’une zone juste au dessus du noyau de la planète, dans le manteau inférieur. Le Nyiragongo serait directement alimenté par la tête de ce panache en train de se former. Cela expliquerait aussi pourquoi le Nyamuragira, un autre volcan situé à une trentaine de kilomètres du Nyiragongo, possède des laves beaucoup plus classiques. Il serait en fait sur le bord du panache en train de remonter et des magmas issus de la fusion de la croûte mélangés à ceux du panache produiraient les laves en surface.
Vue sur le lac de lave permanent du Nyiragongo. Crédit : Albert_pro/ Flickr - Licence Creative Common (by-nc-sa 2.0)
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Par trichard le 19 Mars 2009 à 22:11
De nombreux scientifiques s’inquiètent aujourd’hui de la fonte accélérée de la couverture de glace en Antarctide occidentale ainsi que de la disparition de la banquise, mais peu de renseignements étaient disponibles sur leur évolution passée. Cette lacune est maintenant comblée, et les conclusions ne rassurent guère…
Les climatologues de l’université du Massachusetts ont modélisé les variations au cours des cinq derniers millions d’années survenues dans la partie occidentale de l'Antarctide, c'est-à-dire, par convention, les longitudesouest, dont les côtes sont essentiellement tournées vers le Pacifique. Ils démontrent que la fonte des glaces est influencée principalement par latempérature de l’océan à proximité du continent.
« Nous avons constaté que la couverture de glace antarctique varie beaucoup, s’effondrant et se reconstituant à de nombreuses reprises au cours de cette période », rapporte le professeur David Pollard, du Penn State's College of Earth and Mineral Sciences' Earth and Environmental Systems Institute, qui publie ce 19 mars ses conclusions dans la revueNature, avec Robert M. de Conto, climatologue à l’université du Massachusetts.
Ces auteurs rendent aussi compte des résultats du premier forage effectué à la station McMurdo (près de la banquise de Ross), destiné à retracer l’histoire paléoclimatologique, dans le cadre du projet Andrill (Antarctic geological drilling).
Un phénomène local qui se propage rapidement
Ces résultats indiquent que la couverture glaciaire de l'Antarctide occidentale est stable et n’a pas bougé. Selon les chercheurs, elle ne fond pas et ne glisse pas vers la mer parce qu’elle est installée sur des roches qui se situent au-dessus du niveau des océans. En revanche, de l’autre côté du continent, l'Antarctide orientale, une grande partie de l’assise rocheuse se trouve à plusieurs centaines de mètres sous le niveau de la mer, de sorte que la glace qui la recouvre est vulnérable face au réchauffement océanique.
« Nous avons établi que l’élévation de la température de l’océan avait provoqué d’abord la fonte des glaces flottantes ou en contact du côté oriental, celle-ci devenant la principale responsable des variations enregistrées en Antarctique occidental », explique en substance David Pollard.
Lorsque les glaces flottantes fondent suffisamment, elles ne retiennent plus la couverture glaciaire qui se met à glisser vers l’océan, formant de nouvelles glaces flottantes rapidement absorbées par la mer. La totalité de la calotte située du côté Pacifique peut ainsi disparaître, comme cela a été le cas à plusieurs reprises durant la période étudiée.
Cette modélisation sur une longue période n’a pas été effectuée à partir de modèles de circulation océanique utilisés dans la reconstitution de l’histoire du climat, car cette procédure étalée sur une telle durée réclamerait plusieurs années de calcul. Au lieu de cela, les chercheurs se sont basés sur l’étude des variations isotopiques de l’oxygène en mer profonde, indicatrices des modifications de la température des océans, et notamment de l’18O (isotope de l'oxygène).
Modification du rythme naturel par l'Homme
Les scientifiques ont comparé les relevés actuels aux prélèvements effectués dans le cadre du projet Andrill, dont les strates relevées dans les carottages sont caractéristiques de l’histoire climatologique du contient antarctique. Il en résulte que durant la première partie des cinq millions d’années, fonte des glaces et reconstitution de la banquise s’opéraient avec une périodicité d’environ 40.000 ans, ce qui correspond au cycle de variation de l’inclinaison de l’axe terrestre. Plus près de notre époque cependant, la périodicité s’est accrue jusqu’à 100.000 ans, comme prévu par les modèles, pilotée par la période glaciaire.
David Pollard pense qu’en l’absence des hommes, ces cycles se reproduiraient au même rythme à l’avenir, sur une échelle de plusieurs dizaines de milliers d’années. Mais avec l’accélération du réchauffement climatique provoqué par l’augmentation du taux de l’atmosphère en gaz à effet de serre, « il suffirait d'une centaine à quelques centaines d'années pour que les eaux de l'océan austral, autour de l'Antarctide, atteignent une température suffisante pour que la glace disparaisse presque totalement de la partie occidentale du continent dans quelques milliers d'années ».
Douze mille ans d'évolution des glaces de la partie occidentale de l'Antarctide (en rose) il y a un million d'années. Source : David Pollard/Robert DeConto / Nature
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Par trichard le 28 Janvier 2009 à 16:09Source : ESA
Cette image prise par ENVISATEnvisat est un satellite avancé de télédétection en orbit polaire, qui fournit des mesures de la terre (atmosphère, océan, glace, et superficies terrestres). Les instruments à bord d\'Envisat comme MERIS sont innovateurs et ambitieux, continuant et développant les objectifs scientifiques et...');" onmouseout="killlink()">Envisat montre la couverture forestière du bassin du Congo, la deuxième plus grande forêt primaire au monde après l'Amazonie, ainsi que le fleuve Congo, le deuxième fleuve le plus long d'Afrique après Le NilLe Nil, fleuve long de 6.178 kilomètres se jetant dans la mer Méditerranée, est avec l\'Amazone l\'un des plus longs fleuves du monde. Il est le fruit de la rencontre dans la capitale du Soudan Khartoum du Nil bleu, qui prend sa source dans le lac Tana (Ethiopie), du Nil blanc, provenant du lac...');" onmouseout="killlink()">le Nil.
Le bassin du Congo couvre une superficie de plus de 4 millions de km2. Ses forêts s'étendent sur la République Démocratique du Congo (visible à l'est du fleuve), la quasi totalité de la République du Congo (à l'ouest du fleuve), le Gabon (en vert foncé sur le côté gauche de l'image), la Guinée Equatoriale (au-dessus du Gabon) ainsi que le sud du Cameroun et de la République Centrafricaine.
Ces forêts ont été surnommées le « second poumon de la TerreParmi les huit planètes du Système solaire, la Terre est une des quatre planètes telluriques, solides, de composition (roches silicatées et fer) et de densité moyenne voisines (entre 3,9 pour Mars et 6,1 pour Mercure), la densité moyenne de notre planète étant de 5,52.
Structure du globe...');" onmouseout="killlink()">Terre » (l'Amazonie étant le premier, si on oublie le PlanctonEnsemble des êtres de très petite taille en suspension dans la mer ou l\'eau douce.
Il y a deux sortes de plancton :
* le phytoplancton est fait de végétaux ;
* le zooplancton est fait d\'animaux.');" onmouseout="killlink()">plancton marin) car elles absorbent une grande quantité de Dioxyde de carboneLe dioxyde de carbone est produit lors de tous les processus de combustion. La production industrielle et les émissions des automobiles représentent un problème écologique majeur (effet de serre). Dans la maison, la principale source après les combustions est l\'homme.
Le métabolisme humain...');" onmouseout="killlink()">dioxyde de carbone et produisent de l'OxygèneGaz essentiel au métabolisme et à la survie de l\'organisme. Il est transporté des poumons aux tissus par l\'hémoglobine se trouvant dans les érythrocytes. Il se lie à la myoglobine dans les muscles.');" onmouseout="killlink()">oxygène. Elles abritent aussi une BiodiversitéLe terme biodiversité est passé dans le langage courant depuis le sommet de la Terre à Rio de Janeiro en 1992. La biodiversité ou diversité biologique représente à la fois la richesse biologique constituée par l\'ensemble des organismes vivants mais aussi les relations qu\'ils peuvent avoir avec les...');" onmouseout="killlink()">biodiversité luxuriante : plus de 10.000 EspèceGroupe d\'êtres vivants pouvant se reproduire entre eux (interfécondité) et dont la descendance est fertile.
L\'espèce est l\'entité fondamentale des classifications, qui réunit les êtres vivants présentant un ensemble de caractéristiques morphologiques, anatomiques, physiologiques,...');" onmouseout="killlink()">espèces végétales, 1.000 espèces d'oiseaux et 400 de MammifèreClasse de vertébrés comprenant plus de 4000 espèces. Ils se caractérisent entre autres par :
- une température corporelle constante ;
- la possession de poils ;
- le fait d\'allaiter leurs petits ;
- la présence d\'une demi mâchoire inférieure formée d\'un seul os.
Les premiers mammifères...');" onmouseout="killlink()">mammifères, dont trois de grands singes.Bien que l'essentiel de cette zone boisée soit encore intacte, son avenir est mis en péril par l'exploitation intensive et non durable du BoisNom masculin : tissu complexe formé de cellules disposées longitudinalement (cellules conductrices, fibres) et transversalement (rayons). Le bois constitue la plus grande partie du tronc des plantes ligneuses.');" onmouseout="killlink()">bois et des MineraiDésigne une roche, un minéral ou une association de minéraux contenant un ou plusieurs éléments chimiques utiles en teneurs suffisamment importantes pour permettre leur exploitation (exemple: la sphalérite constitue un minerai de zinc). Ce terme a une signification plus économique que géologique.');" onmouseout="killlink()">minerais, le défrichement pour l'agriculture et la construction de routes pour le transport du bois.
Un bassin versant grand comme l'Europe
Les images par satellite permettent d'observer les processus de culture durable et d'identifier les implantations et les DéforestationPratiques et processus conduisant à utiliser des terres couvertes de forêts à des fins non forestières. On dit "déforestation" quand la réduction du couvert forestier a une densité inférieure à 10 % à l\'hectare.
On cite souvent la déforestation comme un des principaux facteurs...');" onmouseout="killlink()">déforestations illégales. Elles peuvent également servir à déterminer des tracés de routes compatibles avec l'environnement pour le transport du bois ainsi que des zones propices à l'afforestation.Le fleuve Congo coule sur 4.700 km de sa source en Zambie jusqu'à son embouchure sur la côte Atlantique (visible dans le coin inférieur gauche). Il est alimenté par quelque 10.000 affluents et draine un bassin de la taille de l'Europe.
Le plus grand lac de la République Démocratique du Congo est le lac Mai-Ndombe. Comme on peut le voir sur la photo satellite, ce lac d'eau douce est de forme irrégulière. Il couvre une surface d'environ 2.300 km2 et peut doubler ou tripler de taille durant la saison des pluies. L'autre lac au nord-ouest du lac Mai-Ndombe est le lac Tumba.
Cette image a été réalisée par la caméra Meris (Medium Resolution Imaging Spectrometer) le 14 janvier 2009, en mode pleine résolution, qui permet de distinguer des détails de 300 m au sol. Crédit Esahttp://www.futura-sciences.com/fr/news/t/geologie-1/d/la-terre-vue-de-lespace-le-bassin-du-congo-lautre-poumon-de-la-terre_18071/#xtor=RSS-8
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Par trichard le 5 Janvier 2009 à 19:01Par Laurent Sacco, Futura-Sciences
Depuis quelques années, les sondages radar menés par satellite indiquaient un important système fluvial en Libye associé à la région de l'oasis de Kufrah. Une équipe internationale vient d'utiliser les données du satellite Alos de l'JAXAL\'Agence japonaise d\'exploration spatiale (JAXA) a été créée le 1er octobre 2003 suite à la fusion de trois organismes des secteurs de l\'aérospatiale et de l\'aéronautique : l\'Institut de sciences spatiales et d\'astronautique (ISAS), qui était consacré à la recherche spatiale et planétaire; le...');" onmouseout="killlink()">agence spatiale japonaise pour démontrer qu'il y a des millions d'années il existait bien dans cette région un fleuve comparable au Nil.
Depuis des dizaines d'années, les géophysiciens sondent la topographie du désert du Sahara à l'aide de radars installés à bord de satellites ou même de la navette spatiale. Cachées sous les dunes, des traces, en effet, témoignent d'une époque où le Sahara était parsemé de cours d'eau et de lacs. Partir à la recherche de ces traces n'est pas une quête insensée car les fameuses gravures rupestres du Tibesti et du Hoggar, connues depuis longtemps, étaient autant de témoignages d'un passé beaucoup plus humide et verdoyant du Sahara, accueillant pour l'homme et ses troupeaux d'animaux, à l'époque du néolithique. En plus d'aider à reconstituer le passé climatique de la TerreParmi les huit planètes du Système solaire, la Terre est une des quatre planètes telluriques, solides, de composition (roches silicatées et fer) et de densité moyenne voisines (entre 3,9 pour Mars et 6,1 pour Mercure), la densité moyenne de notre planète étant de 5,52.
Structure du globe...');" onmouseout="killlink()">Terre, on pouvait en apprendre beaucoup sur l'évolution de la culture humaine, les conditions de migration des HominidéIls se répartissent en 2 genres : le genre Australopithecus et le genre Homo.
Les Australopithèques (étymologiquement " singes du Sud ", car présents uniquement en Afrique) se répartissent en plusieurs groupes :
- les australopithèques " anciens " (de plus de 3...');" onmouseout="killlink()">hominidés et l'apparition de la civilisation égyptienne.Cliquez pour agrandir. Le paléo-fleuve de Kufrah, en bleu, sur un fond topographique SRTM. La ligne rouge pointillée représente le chemin probable vers la mer Méditerrannée sous les dunes du désert libyen.
Crédit : OASU Bordeaux (INSU-CNRS, Univ. sciences et technologie Bordeaux)Un fleuve plus jeune que le Tibesti
Une équipe de chercheurs, avec à leur tête Philippe Paillou, un planétologue de l'Observatoire Aquitain des Sciences de l'Univers (INSU-CNRS, Université Bordeaux-1) qui a l'habitude d'étudier les cratères d'impact des déserts sur images de radars satellitaires, a épluché les données radar de l'imageur Palsar du satellite Alos de la Jaxa (agence spatiale japonaise). Leurs collègues américains et saoudiens avaient déjà noté en 2004 qu'un important réseau hydrographique FossilesToute trace de vie passé préservée dans les roches cristallines: os, coquilles, traces de pas, excréments, galeries etc...');" onmouseout="killlink()">fossile existait dans la région du bassin de Kufrah, à cheval sur l'Egypte, la Libye et le Tchad.
Aujourd'hui, les chercheurs ont découvert le lit d'un ancien fleuve comparable en importance au Nil, caché sous des dépôts éoliens entaillant les grès de l'est de la Libye sur près de 1.200 km.
Le lac Assal de la république de Djibouti. Pendant la crise messinienne, une large part de la Méditerranée devait avoir le même aspect. Crédit : Top départ
Il n'y a pour le moment aucune datation précise mais il semble incontestable que ce fleuve était déjà en place il y a des millions d'années, en particulier pendant la célèbre crise messinienne, il y a 5 à 6 millions d'années. A cette époque, la Méditerranée était isolée de l'Atlantique et subissait une évaporation importante qui devait la faire ressembler à la Mer morte ou au lac Assal de la république de Djibouti. Il semble aussi clair que ce fleuve s'est mis en place postérieurement à la surrection du Tibesti, un massif volcanique qu'avait parcouru Haroun Tazieff.
Cet ancien fleuve a donné lieu à un vaste delta dans la région de Sarir Dalmah et l'on sait, à l'aide des méthodes de la géochimie, que d'importantes quantités d'eau douce originaire du bassin de Kufrah se sont déversées dans la mer Méditerranée il y a 125.000 ans. Ce fleuve était donc actif récemment encore. Des études de ce genre sont importantes car on peut les transposer au cas de Mars et s'en servir pour calibrer les signatures de réseaux hydrologiques fossiles et partir à leur recherche sur la PlanèteL\'Union Astronomique Internationale (UAI) s\'est longuement penchée sur la définition des planètes lors de sa 26ème assemblée générale qui s\'est tenue à Prague du 14 mai au 25 août 2006. Il devenait en effet urgent que la nomenclature des objets reflète l\'ensemble des corps que les performances des...');" onmouseout="killlink()">Planète Rouge.
Le delta du Nil. Crédit : Esahttp://www.futura-sciences.com/fr/news/t/geologie-1/d/les-traces-dun-ancien-fleuve-geant-en-libye-revelent-le-passe-du-sahara_17818/
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