Sujet de thèse flêchée

Manu

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• Publié par: Soim
• Nombre de lectures: 31
• Langue: Français

Extrait

Mesure et mod élisation n umérique d es systèmes gl aciaires côtiers A ntarctiques
Directeur: Ca therine Ri tz (CR, H DR)
Co-di recteur : Emmanuel L e M eur (i nversion de s rôl es a près H DR de L e M eur pré vue pour
l'A utomne 2007)

Ce sujet de thèse est proposé dans le cadre du programme de recherche DACOTA
(Dynamique Antarctique COtière Terre Adélie) tout récemment accepté pour financement par
l’A gence N ationale de la Re cherche.
http: //www.l gge.obs .uj f-gre noble.fr/ axes/IPY/dacota/
Le laboratoire d'accueil est le Laboratoire de G laciologie et Géophysique de l' Environnement
de Grenoble (L G GE), rue M olière, BP 96, 38402 St M artin d' H ères Ce dex 04 76 82 42 00
L’e stimation de l’é tat d’é quilibre global des grandes calottes glaciaires par les méthodes
traditionnelles (a ltimétrie, mesures de bilan de masse) reste un des problèmes majeurs en
G laciologie. Ce pendant, la mesure des flux de glace au niveau des glaciers émissaires côtiers
(s urtout en A ntarctique où la fonte en surface est négligeable) donne une très bonne image de
l’a blation totale de la calotte. Les variations temporelles de ces flux (m esurées ou modélisées)
traduisent des variations de volume généralement plus en amont à l’i ntérieur du continent et
sont donc symptomatiques de changements globaux du bilan de masse (e t donc du volume)
total de la calotte avec des répercutions sur le niveau moyen des mers. Le lien de causalité
reste cependant complexe dans la mesure où il est maintenant acquis que ces systèmes
glaciaires côtiers développent une dynamique propre qui influe en retour sur les masses
glaciaires pl us c ontinentales e n a mont pa r l e jeu de phé nomènes de c ouplage m écanique (arcs-
boutants ou ‘buttressing effects’). A insi les accélérations brutales de ces glaciers côtiers
pourraient induire des phénomènes de purges en amont (e t inversement), faisant de ces
portails glaciaires des régulateurs de débit pour la calotte glaciaire. Le travail proposé consiste
en une meilleure compréhension de la dynamique de ces systèmes côtiers par le biais de
mesures sur l e terrain e t de m odélisation num érique de l'écoulement gl aciaire.
De par leurs dimensions (e t surtout leurs proportions) ces glaciers côtiers sont très similaires
aux glaciers de montagne dont la modélisation est un sujet important au LG G E. A la
différence des grandes calottes glaciaires pour lesquelles des modèles simples de type
‘Couc he mince’ peuvent être utilisés, la représentation correcte de la dynamique de ces
glaciers requiert des modèle tri-di mensionnels complets intégrant l’i ntégralité des termes du
tenseur des contraintes (m odèles dits ‘full Stokes’). De tels modèles sont déjà utilisés ou en
cours de développement au LGG E. L'étudiant participera au développement et à l'application
de c es m odèles a ux gl aciers é missaires Antarctiques e t interagira a vec de s c ollègues du L GG E
pour y inclure les problématiques spécifiques liées à la partie flottante et au mouvement de la
ligne d' échouage.
Le travail de terrain se concentrera sur un ‘glacier atelier’ en Terre A délie proche de la station
Française de Dumont d’U rville dont le comportement sera comparé à d’a utres mesures sur les
gros glaciers émissaires voisins de ce secteur de l’A ntarctique. Ce ci permettra entre autre de
juger du degré de représentativité de la zone atelier et d’e nvisager d’e xtrapoler les résultats
des simulations numériques de son comportement (a ctuel et futur) à toute une partie de
l'A ntarctique de l'Est.Profil d u candidat.
La personne recrutée devra disposer de compétences en physique et plus particulièrement en
mécanique (idéalement milieux continus). Ce tte personne devra aussi avoir un goût prononcé
pour la programmation scientifique étant donnée la part importante du travail dévolue à
l’i nformatique. Un bagage en Sciences de la Terre peut s’a vérer un plus (gl aciologie,
météorologie, géologie...) cependant non indispensable du fait de la possibilité de se mettre à
niveau. La participation à une ou plusieurs campagnes de mesures (2 mois en Terre A délie)
est envisageable mais ne peut être garantie pour le moment (de mandes logistiques en cours).
Com me pour toute thèse, de bonnes capacités rédactionnelles (Français) et la maîtrise de
l’A nglais sont de s a touts non né gligeables.
Envoyer un CV détaillé accompagné d'une lettre de motivation ainsi que les références d'un
précédent superviseur ayant encadré des activités à caractère académique (un relevé de notes
pourra s'avérer ut ile) et/ou s cientifique le c as é chéant.

Date limite d' envoi : le 15 M ai 2007
Cont act : Emmanuel L e M eur : lemeur@l gge.obs .uj f-gre noble.fr 04 76 82 42 22
Measurement an d n umerical mod elling of A ntarctica c oastal ou tlet gl aciers.
Under t he supervision of D rs Ca therine Ri tz a nd E .Le M eur
This PhD thesis is proposed in the framework of a recently funded A NR (French national
funding agency) research programm DACOTA (Dynamique Antarctique COtière Terre
Adélie).
http: //www.l gge.obs .uj f-gre noble.fr/ axes/IPY/dacota/
The hosting institute is the Laboratory of G laciology and Environnmental Geophysics in
G renoble (L GG E), rue Molière, BP 76, 38402 St Martin d'H ères Ce dex, France (33) 4 76 82
42 00
Estimation of the overall balance of large ice sheets by traditional methods (s atellite altimetry,
mass balance measurements) remains a major glaciological problem. Measurements of ice
flow through coastal outlet glaciers offer a good proxy for the total ice sheet ablation
(e specially in A ntarctica where surface melting is negligible). Temporal variations of these
fluxes (m odeled or measured) indicate volume variations more inland within the ice sheet and
are therefore symptomatic of l arge-scale m ass ba lance c hanges w ith s ea level implications.
The link between these outlet glaciers and the more inland ice masses remains however
complex, mainly because these outlet glaciers can develop their own dynamics from
mechanical interactions with the bedrock (but tressing effects) and with the sea. Sudden
acceleration of these outlet glaciers can lead to an enhanced drainage of the upstream ice (a nd the other way round), making these outlet glaciers acting as flow regulators for large parts of
the ice sheet. The proposed work will consist of a better understanding of the dynamics of
these outlet glaciers with the help of both field measurements and numerical ice flow
modelling.
From the size point of view (e specially the aspect ratio), outlet glaciers are very close to
mountain glaciers, for which an important modeling effort is under way at LG GE. Cont rary
to large ice caps, the Shallow Ice A pproximation (S IA) can not be used anymore for such
glaciers. Corre ct modeling of outlet glaciers dynamics therefore requires solving the three-
dimensional full-Stokes equations. Such models are already in use or under development at
LGGE . The PhD student will contribute to the development of such models and its
application to the selected zone. H e will also interact with colleagues in order to include
specific e ffects due to t he fl oating t ongue a nd t he groundi ng l ine m igration.
Field work will concentrate on the A strolabe test zone near the Dumont d'Urville french base.
Data and results obtained on this glacier will be compared to other measurements performed
on larger neighbouring outlet glaciers in that part of the ice sheet so as to evaluate its
representativity and to possibly allow extrapolation of its modeled (pre sent and future)
behaviour t o t his e ntire sector of A ntarctica.
The successful candidate will have a good background in Physics and more specifically in
Mechanics (Cont inuum Mechanics). Expertise (or willingness to commit oneself) in
informatics (Fortran) is necessary given the large part of programming in the proposed work.
Some knowledge in Earth sciences (Glaciology, Meteorology, G eology...) is a plus, although
not mandatory provided the candidate is ready to get familiar with these disciplines by
himself. Field work in the A ntarctic (one or two field seasons) is envisaged but is not
secured yet. For foreign candidates, the possibility of writing the final manuscript in English
will be c onsidered.
Please send a detailed Curri culum along with a letter of application (in which personal
motivations should be c learly s tated) a s w ell a s the ful l re ferences of a n a cademic w ho c an t ell
about your pre vious e xperiences a t U niversity or i n s cience (if a ny).
Cl osing da te : 15/05/ 2007
Cont act : Dr E mmanuel L e M eur lemeur@l