Pauline Bonnet | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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  Pauline Bonnet

Modélisation mécanique et analyse sismologique de la source des séismes glaciaires en régions polaires
Encadrant (et co-encadrant) : 
Olivier Castelnau (PIMM, Arts et Métiers Paritech)
Vladislav Yastrebov (Mines ParisTech)
Résumé: 

L’estimation du bilan de masse des calottes polaires est un enjeu actuel pour appréhender l’évolution rapide de ces masses glaciaires sous l’effet du changement climatique. Le vêlage d’iceberg représente une part importante de la perte de masse des glaciers au Groenland. Certains icebergs sont instables lorsqu’ils se détachent du terminus glaciaire ; en se retournant, ils exercent une force sur ce terminus qui est retransmise à la terre solide. Il en résulte un séisme de magnitude de l’ordre de 5, dont l’énergie est aux grandes longueurs d’onde (20s-100s), et détectable à des distances télésismiques. Le signal sismique contient des informations sur la dynamique du retournement de l’iceberg.
Un modèle éléments finis avait été développé par Amandine Sergeant . Les signaux sismiques permettent de contraindre le modèle et de calculer le volume de l’iceberg et la dynamique du retournement. Ce modèle a été testé sur deux événements observés au Helheim Glacier, Groenland. Le volume des icebergs calculé à l’aide du modèle est cohérent avec le volume inversé à l’aide de clichés disponibles pour ces deux événements. Dans la suite du travail de A. Sergeant, un premier objectif de la présente thèse consiste à développer le modèle d’iceberg (1) en validant la modélisation de l’interaction entre l’iceberg et l’océan environnant, (2) en étendant la modélisation au système complet intégrant une loi de frottement entre le glacier et le lit rocheux ainsi qu’une rhéologie plus précise de la glace (anisotropie et viscosité). Un second objectif de la thèse est de contraindre le modèle mécanique avec les signaux sismiques enregistrés pendant ces vingt dernières années afin d’inverser le volume des icebergs et ainsi d’estimer la perte de masse des glaciers du Groenland par vêlage et retournement d’icebergs.