4 projets INSU ont obtenu une bourse ERC Advanced !
Le Conseil européen de la recherche (ERC) vient d’annoncer les résultats de l'appel « ERC Advanced Grant 2023 » qui vise des chercheurs confirmés. Le CNRS est l’institution hôte pour 15 bourses, dont 3 dans des laboratoires INSU et 1 à l'université de la Côte d'Azur. Félicitations à eux !
FOREVER - Formation et évolution de la Terre avec les éléments volatils
Les 150 premiers millions d'années de l'histoire de la Terre ont conduit à la formation de son noyau métallique et à la solidification de l'océan magmatique. Au cours de cette période, la composition chimique du noyau et de la Terre silicatée (BSE) a été définie, établissant les conditions initiales de l'évolution ultérieure à l'échelle de la planète. Les éléments volatils et atmophiles (C, H, N, O, S) et les gaz rares (utilisés comme traceurs) contrôlent les principales propriétés atmosphériques, contribuant ainsi à la définition des planètes habitables. Ces éléments sont abondants à la surface de la Terre, mais l'intérieur des planètes représente un réservoir bien plus important. La détermination du bilan de ces éléments volatils dans le noyau et la BSE nécessite des données expérimentales dans les conditions de l'océan magmatique profond (pression supérieure à 30 GPa), ce qui est actuellement rare et difficile à réaliser. Ici, nous mènerons des expériences en laboratoire pour quantifier les concentrations de ces éléments dans le noyau terrestre et la BSE dans les conditions qui prévalaient lors de la formation du noyau terrestre.
Nous visons également à établir comment le manteau inférieur a contrôlé le bilan de ces volatils pendant et immédiatement après le stade de l’océan magmatique. Les contraintes quantitatives de nos études expérimentales seront ensuite implémentées dans des modèles numériques de convection innovants afin de déterminer l'effet des volatils sur l'évolution thermique, rhéologique et de la fraction fondue d'un océan magmatique en cours de refroidissement et de cristallisation, ainsi que sur l'évolution de l'atmosphère primordiale de notre planète. Cette approche, combinant contraintes expérimentales, géochimiques et cosmochimiques, ouvrira la voie à une nouvelle génération de modèles de formation de la Terre et de son atmosphère, s’intégrant à l’évolution du Système Solaire.
BE_FACT - Boxing Earthquakes and Faults in Active Tectonics
Les grands séismes accommodent la majeure partie de la déformation tectonique le long des failles géologiques. Bien qu'il se produise de très nombreux séismes chaque année, nos connaissances des processus régissant le déroulement d'une rupture sismique et sa relation avec la géométrie de la faille en train de rompre, restent limitées. Plus spécifiquement, de nombreuses observations pointent vers l'importance de la géométrie des failles dans le démarrage, le déroulement, et l'arrêt des séismes. Néanmoins pouvoir accéder aux détails de cette géométrie 3D pour les grands séismes reste extrêmement difficile.
Dans le projet BE_FACT, nous allons créer un ensemble de séismes synthétiques au travers d'expériences analogiques et numériques. Ces données nous permettront d'accéder directement aux paramètres contrôlant le déroulement de la rupture en fonction de la géométrie des failles. Cela va aussi nous permettre de comprendre comment les séismes modifient la géométrie des failles et vice versa. Ces séismes synthétiques serviront ensuite d'apprentissage à un réseau de neurones, afin d'apprendre au réseau à reconstituer la géométrie d'une rupture à partir des données de déformation de surface et des données sismologiques pour une application aux séismes réels.
CRACK THE ROCK
Découvrir comment les roches s’endommagent progressivement avec les sollicitations environnementales, et comment le changement climatique pourrait modifier l’érosion des falaises et les risques naturels attenants. En pratique, le projet va consister à répondre aux questions suivantes : quelles sont les variations de contraintes induites dans la roche par les variations météorologiques et climatiques ? Comment les cycles de contraintes horaires, journaliers, saisonniers endommagent la roche par un phénomène de « fatigue » progressive, aussi appelé « endommagement sous-critique » ? Comment le développement de la fracturation des roches peut-il conduire aux éboulements et chutes de bloc. Comment ces aléas pourraient-ils être mieux prédis ?
PANDORA : Des planètes virtuelles pour dévoiler comment la Terre interne contribue à la co-évolution de la surface et de la vie.
La géosphère, l'hydrosphère, l'atmosphère et la biosphère de la Terre ont co-évolué en tant que système planétaire unique depuis des milliards d'années, façonnant un réseau complexe d'interactions systémiques qui ont influencé l'enregistrement géologique et la biodiversité. Toutefois, la complexité de ces interactions et l'incomplétude de l'enregistrement géologique rendent impossible la reconstitution complète des mécanismes en jeu. Pandora propose de dévoiler comment la dynamique interne de la Terre influence l'évolution de l'environnement de surface et des organismes photosynthétiques. Pour atteindre cet objectif ambitieux, ce projet propose de construire des systèmes planétaires in silico incorporant l’évolution des paysages, du climat et des organismes photosynthetiques en 3D opérant à des échelles de temps géologiques. L'utilisation de ces modèles permettra de répondre à une série de questions fondamentales telles que : quelles sont les propriétés planétaires qui favorisent une diversification rapide du vivant ? Quelles sont les propriétés de l’intérieur de la Terre qui génèrent des environnements stables/variables sur le long terme géologique.
