Challenges en sédimentologie.
Grand Challenges (and Great Opportunities) in Sedimentology, Stratigraphy, and Diagenesis Research.
2018
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David M. Hodgson, Anne Bernhardt, Michael A. Clare, Anne-Christine Da Silva, Julie C. Fosdick, Barbara Mauz, Ivar Midtkandal, Amanda Owen and Brian W. Romans
Front. Earth Sci. 6:173. doi: 10.3389/feart.2018.0017
Cet article concerne l’importance de la sédimentologie (étude des sédiments) dans et pour notre société et les grand challenges auxquels les sédimentologues devront répondre.
Les roches sédimentaires couvrent environ 75 % de la surface de notre planète et les interactions entre les sédiments et notre société sont multiples.
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Les changements climatiques sont évidemment un challenge essentiel pour l’humanité. La compréhension de changements climatiques dans le passé, que l’on peut étudier au sein des enregistrements sédimentaires anciens, peuvent nous aider à mieux comprendre et appréhender le futur. Il est également clair que le niveau des mers va augmenter en association avec le réchauffement climatique.
L’enregistrement sédimentaire montre de très nombreuses et claires variations du niveau marin qui peuvent mieux nous faire appréhender l’impact de ces variations du niveau marin sur la topographie côtière et les populations. Cette compréhension est essentielle quand on sait que une augmentation du niveau marin de quelques centimètres seulement peu inonder de larges zones côtières, particulièrement des deltas de rivières qui sont souvent extrêmement peuplées.
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Les changements climatiques accélérés associés à l’activité humaine ont déjà et vont provoquer de nombreux risques naturels (tempêtes, inondations, crues, recul côtier, tsunamis, etc.). Ces risques peuvent influencer les variations de flux de sédiments du continent à l’océan, ce qui aura un impact sur la dispersion des pollutions et entre autre les ressources d’eau potable et les ressources piscicoles. Pour comprendre la manière dont la pollution se disperse, il faut comprendre l’impact des tremblements de terre sur les glissements de terrain sous-marin, l’impact des tempêtes sur les inondations, les courants, relation entre la zone côtière et les rivières, etc. Tous ces phénomènes doivent être étudiés dans le passé, dans les archives sédimentaires qui sont les seules à même de nous fournir le recul nécessaire, ainsi que la possibilité de quantifier les récurrences.
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L’augmentation du taux de CO2 atmosphérique demande certaines mesures qui sont à l’étude et qui concernent le stockage du CO2 dans le sous-sol. Pour ce faire, il est essentiel de comprendre quelles seront les roches sédimentaires les plus à même de stocker le CO2 mais également quel impact ce CO2 peut avoir sur les roches et quelle longévité nous pouvons attendre pour ces projets de séquestration. Des études similaires sont également essentielles pour le stockage des déchets radioactifs ou non.
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Il est également essentiel de comprendre la manière dont la vie, faune et flore et les sédiments interagissent. Ces interactions peuvent avoir un impact sur la topographie, le développement des sols et les zones côtières. La biosphère marine a un impact important sur la cohésion des sédiments (certaines espèces le rendent plus meubles alors que d’autres le rendent plus cohérent) et les plantes influencent fortement le développement des sols.
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Les sédimentologues essaient de comprendre l’intégralité des systèmes sédimentaires, c’est-à-dire, la source des sédiments, les phénomènes d’érosion, le transport et le dépôt. La compréhension des flux de sédiments de la source au dépôt nous aidera à comprendre comment les facteurs externes (climat, tremblements de terre, etc) influencent la surface de notre planète à des échelles de temps de l’année au million d’années. L’importance de comprendre les taux et durées des processus est essentielle, entre autre pour comprendre l’impact et la vitesse des changements climatiques. Il est donc indispensable d’étudier des changements climatiques du passé et de mieux contraindre la résolution temporelle pour ces évènements, entre autre via la cyclostratigraphie.
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