Apport de nouveaux traceurs à l'étude des relations altération-érosion-transport-dépôt à la surface des continents – WEARING_DOWN

Au cours des dernières décennies, le développement de méthodes permettant de dater les marqueurs géomorphologiques et de quantifier les vitesses des processus de surface a constitué une avancée majeure pour l'étude de la surface de la Terre. Ces techniques comprennent la luminescence stimulée optiquement (OSL), les nucléides cosmogéniques produits in situ (TCN). En parallèle, l'avènement des modèles numériques de surfaces de la Terre dans les années 2000 et le développement des outils informatiques ont posé les bases d'une compréhension quantitative avancée des processus de la surface terrestre et de leur modélisation numérique. Plus récemment, la technologie LiDAR fournit une numérisation 3D précise et permet de quantifier l'érosion et le transport à des résolutions temporelles et spatiales qui étaient inconcevables il y a dix ans. Ces développements ont considérablement fait progresser notre compréhension, d'une part, de l'évolution à grande échelle et à long terme des paysages et, d'autre part, de la détection des processus à petite échelle et à haute résolution temporelle. Néanmoins, nous manquons encore d'outils adéquats pour relier la variabilité mesurée à court terme aux valeurs moyennes à long terme, ce qui nuit à notre compréhension des tendances évolutives et des causes des changements observés. Nous développerons dans ce projet de nouveaux outils de traçage des processus de surface basés sur la luminescence, combinés à une quantification de pointe des taux des processus de surface par TCN in-situ.
La luminescence est une propriété intrinsèque des minéraux qui est classiquement utilisée pour la datation des sédiments quaternaires (OSL). L'un des principaux objectifs de ce projet est de tester et développer de nouvelles méthodes de traçage des processus de surface basées sur la luminescence. Ce projet s'appuie sur des idées qui émergent dans la littérature, y compris les références des participants au projet, ainsi que de nos résultats préliminaires. Nous émettons l'hypothèse que les signaux de luminescence des dépôts fluviaux enregistrent :
? les processus et les taux d'altération et d'érosion du paysage et en particulier des versants
? les conditions et les échelles de temps du transport dans les systèmes fluviaux (par exemple, la distance de transport, le mélange des particules, la turbidité).
Notre développement du traçage par luminescence sera couplé à de nouvelles méthodes TCN qui utilisent le 14C cosmogénique in situ associé à un autre TCN tel que le 10Be, afin de caractériser les changements récents (millénaires) dans l'érosion du paysage et de quantifier les temps de stockage et de transfert des sédiments dans les systèmes fluviaux. Nous émettons également l'hypothèse que l'utilisation de la combinaison unique du traçage des processus basé sur la luminescence avec l'analyse du 14C cosmogénique in situ fera progresser notre compréhension de la dynamique de la surface de la Terre à des échelles de temps intermédiaires.

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La surface terrestre est une interface dynamique contrôlée par les interactions entre la tectonique et le climat et façonnée par une multitude de processus physiques, chimiques, biologiques et anthropiques. Ce projet vise à améliorer notre compréhension des flux de matière associés par l’apport de données inédites sur l’altération et l’érosion des reliefs (WP1) et sur le transfert des sédiments associés dans les fleuves (WP2), en réponse aux forçages tectoniques et climatiques (WP3). Ces avancées seront permises grâce à des innovations majeures en géochronologie et modélisation, qui devraient faire progresser significativement notre compréhension du continuum altération-érosion-transport-dépôt. Le projet comprend des spécialistes de l’analyse, de la modélisation et de la datation des processus de surface et se basera sur l’acquisition de données de luminescence et d’isotopes cosmogéniques (Europe, Nouvelle Zélande, Népal, Chili) couplée à des modélisations expérimentales et numériques.