Thèse "Observation géophysique par réseau dense de la structure et dynamique des glaciers du Groenland" H/F
il y a 4 semaines
Informations générales
Intitulé de l'offre : Thèse "Observation géophysique par réseau dense de la structure et dynamique des glaciers du Groenland" H/F
Référence : UMR5001-ELSGEN-026
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : ST MARTIN D HERES
Date de publication : vendredi 7 juin 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Système Terre : enveloppes superficielles
Description du sujet de thèse
En contrôlant les flux de glace vers des zones plus chaudes et vers l’océan, l’écoulement des glaciers et calottes polaires, régi par la déformation interne de la glace et son glissement sur la roche sous-jacente, joue un rôle essentiel dans le devenir de la Cryosphère en réponse au réchauffement climatique. Notre compréhension de cet écoulement, cependant, reste limitée par notre méconnaissance de la complexité structurelle des glaciers à l’échelle naturelle. Cette complexité se matérialise (i) dans la glace elle-même par la présence d’hydro fractures et de variations de texture cristalline, et (ii) à l’interface glace-roche par la présence de structures hydrologiques variées alternant entre rivières sous-glaciaires, poches d’eau connectées ou non-connectés ainsi que d’alternances entre roches dures (non poreuses et indéformables) et sédiments non consolidés (poreux et déformables).
Dans cette thèse, nous apporterons de nouvelles contraintes observationnelles sur la complexité structurelle des glaciers du Groenland et son influence sur l’écoulement. Pour cela nous utiliserons des techniques d’observations géophysiques innovantes basées sur la sismologie par réseaux dense, l’instrumentation par fibre optique en surface et en forage ainsi que l’observation radar au sol et par drone. La diversité des échelles spatiales et temporelles résolues à travers la combinaison de ces techniques (de la seconde à la saison et du mètre à la centaine de km) constitue la force de ce projet, rendu possible à travers un programme d’instrumentation de terrain ambitieux initié en 2023 et qui perdurera tout au long de la thèse dans le cadre du projet ERC REASSESS (2024-2029). Nous analyserons dans un premier temps des données déjà acquises en été 2023 et 2024, que nous compléterons lors de campagnes de terrain à venir en 2025 et 2026, auxquelles l’étudiant participera.
L’analyse de ces nouvelles observations sera centrée sur l’étude de la distribution spatiale et temporelle de l’eau dans la matrice de glace et à l’interface glace/roche. Nous appliquerons des techniques de type beamforming (Nanni et al., 2021, 2022), corrélations de bruit (Campillo & Paul, 2003; Zhan, 2019), H/V (Guillemot et al., 2024) et de tomographie (Lin et al., 2013) pour révéler la présence d’eau, que ce soit à partir des ondes générées par l’écoulement turbulent (Gimbert et al., 2016) et la cryo-fracturation (Nanni et al., 2022), ou bien à partir des changements de vitesses sismiques ou réflexions du champ d’onde qu’elle induit (Zhan, 2019) (Voir section méthode). Ces analyses ont récemment montré leur potentiel dans différents cas d’étude sur les glaciers de montagne, mais n’ont jamais été appliquées systématiquement et conjointement aux échelles spatiales et temporelles pertinentes du Groenland. Cette approche intégrée nous permettra d’établir de nouvelles contraintes observationnelles pouvant être confrontées aux lois d’écoulement des glaciers pour quantifier les effets des hétérogénéités de structure sur la mécanique et proposer de nouveaux concepts théoriques permettant de les représenter dans les modèles (voir section résultats). In fine, ces résultats permettront de mieux prédire la réponse de la Cryosphère au réchauffement climatique.
Contexte de travail
La sismologie glaciaire est en train de vivre une diversification considérable grâce aux techniques de mesures émergentes impliquant l'instrumentation en réseau sismique dense et par fibre optique, qui permet de reconstruire le champ d'onde avec une résolution sans précèdent. Le bassin Grenoblois est précurseur dans l'utilisation de ces techniques sur les glaciers (. Gimbert et al., 2020) et la compréhension des signaux en termes de dynamique glaciaire, dans les Alpes dans le cadre des projets RESOLVE et SAUSSURE (2018-2023), mais aussi plus récemment en Antarctique (projet SEISADELICE, 2021-2024) et au Groenland (collaboration Université Sheffield et projet ERC REASSESS). Ce projet s'inscrit dans ce cadre, qui assure une dynamique scientifique idéale pour l'étudiant recruté.
L'institut :
L'Institut des Géosciences de l'Environnement (IGE) est un laboratoire public de recherche sous les tutelles du CNRS, l'IRD, l'Université Grenoble Alpes (UGA) et Grenoble-INP qui travaille sur les changements climatiques et l'anthropisation de notre planète dans les régions polaires, de montagne et la zone intertropicale, régions particulièrement sensibles et aux enjeux sociétaux majeurs.
L'effectif moyen du laboratoire est d'environ 330 personnes, dont 190 membres permanents (chercheurs, enseignants-chercheurs, ingénieurs, techniciens et personnels administratifs) et environ 140 doctorants, post-doctorants et personnels en contrat à durée déterminée. Chaque année, le laboratoire accueille environ 120 stagiaires et visiteurs scientifiques. L'IGE est installé dans quatre bâtiments du campus universitaire de Grenoble (bâtiment de glaciologie, OSUG-B, Maison Climat Planète et INRAE-Grenoble Saint Martin d'Hères).
La personne recrutée effectuera sa mission au sein de l'équipe CyroDyn de l'IGE et sera placée sous la responsabilité de Florent Gimbert, chercheur CNRS et PI du Le projet ERC Consolidator Grant REASSESS.
Contraintes et risques
La personne recrutée pourra être amenée à effectuer des missions de terrain en milieu hostile
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