Relief Alpin et Glaciation Plio-Quaternaire, approche couplée des marqueurs karstiques et géomorphologiques

Alpine Relief and Plio-Quaternary Glaciation, coupled approach of karstic and geomorphological markers

• Auteur / Autrice : Vivien Mai yung sen
• Direction : Yann Rolland, Pierre Valla
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences Terre, Univers et Environnement
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Chambéry
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Ingénierie Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Morphodynamiques

Mots clés

Mots clés libres

Géomorphologie

Géochronologie

Réseaux karstiques

Spéléologie

Alpes

Sédimentologie

Geomorphology

Geochronology

Karstic networks

Speleology

Alps

Sedimentology

Résumé

Les évolutions long-termes des paysages et environnements alpins sont contrôlées par l'interaction entre processus endogènes (tectonique, géodynamique) et exogènes (climat, érosion). Pourtant, leurs contributions respectives restent difficiles à quantifier, chacun opérant à des échelles spatio-temporelles variées et emboîtées (du mètre au kilomètre et de la centaine au million d'années). Ces paramètres physiographiques ont fortement influencé l'habitabilité des régions alpines et le développement long-terme des écosystèmes. Ce sujet de thèse vise à étudier le développement et le remplissage des systèmes karstiques péri-alpins comme des archives multi-échelles de l'évolution géomorphologique de surface (creusement des vallées, fluctuations du niveau de base et des emprises glaciaires) en lien avec la tectonique et le climat. Nous proposons de reconstituer la mise en place des grands réseaux karstiques du Vercors et de la Chartreuse au cours des 5 derniers millions d'années, afin de contraindre l'évolution lente du relief et de l'emprise des glaciers. Nous développons une approche multi-méthode combinant caractérisation et datation des archives sédimentaires intra-karstiques avec une cartographie 3D intégrées des grands réseaux souterrains et des marqueurs géomorphologiques de surface. Le couplage de ces différentes méthodes permettra d'aborder, de manière quantitative, l'évolution des paléo-environnements et des reliefs alpins en intégrant plusieurs échelles de temps : - A l'échelle des derniers 200 ka, les karsts sont les témoins des paléo-englacements majeurs des Alpes, et permettront d'estimer les épaisseurs des paléo-glaciers au niveau des massifs subalpins, ainsi que les dynamiques de déglaciation successives. - A l'échelle du Quaternaire (1-2 Ma), l'étagement des systèmes karstiques permettra de contraindre la dynamique d'incision des vallées péri-alpines. - A l'échelle du Plio-Quaternaire (~5 Ma), nous reconstituerons l'histoire de l'érosion de la chaîne grâce aux réseaux karstiques perchés, qui gardent la mémoire des morphologies anciennes de la chaîne et des conditions paléo-environnementales.

Earth surface dynamics, and hence mountain belt geomorphology, are controlled by interactions between internal (tectonics, geodynamics) and external (climate, erosion) processes. However, their respective contributions remain difficult to quantify, because each process acts at distinct and imbricated spatio-temporal scales (from m to km and from hundred to million year scales). These physiographic parameters strongly influence Alpine regions habitability and the long-term development of ecosystems. This PhD project proposes to study the development and filling of peri-alpine karst systems markers of the Alpine geomorphological evolution and the extent of glaciers at different spatial and temporal scales (valley deepening, base-level fluctuations, glacial extent) in connection with tectonics and climate. We reconstruct the development of the large karstic networks of the Vercors and the Chartreuse during the last 5 million years, in order to constrain the long-term evolution of the relief and glacial extents. We are developing a multi-method approach combining characterisation and dating of intra-karst sediments with integrated 3D mapping of both subsurface networks and surface geomorphological markers. The coupling of these different methods will allow us to address, in a quantitative way, the evolution of the Alpine paleoenvironments and landforms by integrating several time scales: - At the scale of the last 200 ky, the karsts are witnesses of major glaciations in the Alps, and we aim to estimate the paleo-glaciers thicknesses as well as the successive deglaciation dynamics, at the level of subalpine massifs. - At the Quaternary scale (1-2 Ma), the progressive lowering of base level, and subsequent stepping of the karst systems makes it possible to constrain the incision dynamics of the peri-alpine valleys. - Finally, on the Plio-Quaternary scale (~5 Ma), we will reconstruct the history of erosion thanks to perched karst networks, which keep the memory of the chain paleo-geomorphology and paleo-environmental conditions.