Appel d`offre Dyeti année 2005

Afin de mieux afficher les programmes en Science de la Terre de l’INSU et de construire des liens
interdisciplinaires et inter-organisme(s), la direction de l’INSU proposera courant 2005 un
regroupement de ses programmes sous le thème Dynamique de la Terre. Les sous-programmes
(DyETI, Reliefs, ECLIPSE), les Groupements de Recherche (GDR) du SDU, ainsi que les
programmes du FNS (Risques et Aléas), auront chacun un comité d’experts. Ils seront (re)groupés
sous l’intitulé général « Dynamique de la Terre » qui se dotera d’un comité exécutif composé de
représentants de la CSST et des organismes, des présidents des sous-programmes ainsi que d'autres
personnalités scientifiques.
Un organigramme général de la structure de programmes en Science de la Terre sera présenté
sur le site WEB de l’INSU en février 2005.
Dans cette optique, les projets soumis à DyETI en réponse à l’appel d’offres 2005 ne
concerneront que l’année à venir, c’est-à-dire la période s’étendant de juin 2005 à courant-fin 2006
(voir le nouveau Fonctionnement de l’appel d’offres dans le texte de l’appel d’offres).
Appel d’offres DyETI 2005
Enjeux scientifiques :
La dynamique de la terre interne est essentiellement contrôlée par le comportement des enveloppes
profondes (noyau et manteau), par les particularités locales des enveloppes lithosphériques liées à
leurs fortes hétérogénéités mécaniques et chimiques, et enfin par les couplages entre les enveloppes.
L’appel d’offre DyETI 2004 a ainsi abordé la dynamique de la terre interne sous les quatre
thèmes suivants (cf. annexe) :
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Le noyau, dynamique propre et couplages avec les autres enveloppes terrestres ;
Localisation de la déformation lithosphérique ;
Convection et traceurs géochimiques ;
Subduction
Les parties profondes de la Terre ne sont évidemment approchées qu’indirectement alors que les
zones superficielles peuvent être atteintes par l’observation et la mesure directe. Il en découle des
démarches de recherche différentes qu’il est parfois difficile d’intégrer et de coupler. Cependant, parmi
celles-ci, la modélisation semble être la démarche commune essentielle.
Nouvelles orientations du programme en 2005 :
En 2005, sur recommandation du Conseil Scientifique (CS), l’appel d’offres sera focalisé pour les
nouveaux projets, sur le développement des outils et méthodes nécessaires pour initier et développer
les modélisations de la dynamique de la terre, de ses matériaux et de ses minéraux à toutes les
échelles. Ces outils et méthodes peuvent concerner différents concepts ou méthodologies comme par
exemple:
o Les mesures du temps qu’elles soient absolues ou relatives ce qui inclut la compréhension
des cinétiques des processus naturels (diffusion, transformations de phase, transfert et
transport de matière, etc..) mais aussi les vitesses de propagation des phénomènes à grande
échelle (déformation, fracturation, migrations de fluides etc..),
o Les mesures ou les moyens d’approcher les rhéologies et leur contrôle à travers, par
exemple, la connaissance de la minéralogie, des transformations de phase(s) et des fluides,
o L’acquisition et la mise en cohérence des propriétés intrinsèques des minéraux et matériaux
terrestres ou extraterrestres. Dans cette thématique un accent particulier sera mis sur les
projets expérimentaux reliés au label Eurocore « Physics and chemistry of minerals ».
o La mise en évidence et la quantification des grands couplages, à court ou long terme, entre
enveloppes et en particulier les couplages peu explorés comme par exemple dynamique
externe (climats ?)-dynamique interne.
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Continuation des projets évalués en 2004 :
En 2004, le CS du programme DyETI a retenu 82 projets sur 124 examinés. Ces projets se sont
répartis, pour la plupart, entre les quatre thèmes de l’appel d’offre 2004: noyau, localisation de la
déformation, convection et subduction. Une partie du financement 2004 a été versée mi-2004 et le
reste le sera comme prévu début 2005.
Pour l’appel d’offres 2005, le programme DyETI réexaminera également les projets soumis en 2004,
en les considérant selon les trois niveaux de jugement appliqués et communiqués aux responsables
de projet :
o projet excellent sans réexamen scientifique pour la deuxième année ; seul le budget est alors
rejugé par le conseil scientifique.
o projet excellent ou très bon mais devant être re-soumis pour la deuxième année ; le projet est
alors ré-examiné dans son ensemble.
o projet rejeté mais pouvant être re-soumis ; le projet est également reconsidéré dans sa
totalité.
Autres demandes (projets exceptionnels, chantiers, valorisation)
Pour l’appel d’offres 2005, le programme pourra également considérer favorablement des projets
exceptionnellement innovants ou prioritaires n’entrant dans aucune des thématiques citées ci-dessus.
Les chantiers Antilles et Méditerranée orientale sont toujours considérés comme incitatifs, des projets
sur d’autres régions pourront être acceptés, en particulier s’ils sont fédérés et interdisciplinaires ou
s’ils s’appuient sur des structures de type observatoire, de grands instruments ou de grands moyens
logistiques (exemple : moyens à la mer).
Il est du ressort du programme de financer la valorisation des résultats en soutenant les frais de
publication et l’animation de la recherche. Dans ce cadre il est prévu d’organiser en cours de
programme des workshops ouverts. Leurs financements pourront être demandés dans le cadre du
programme.
Fonctionnement de l’appel d’offres :
Cette année, les projets, rédigés en français ou en anglais, seront soumis et examinés en trois
étapes :
1. Une lettre d’intention (max. 5 pages, selon formulaire) décrivant les grandes lignes du projet,
son originalité, ses principaux participants (laboratoires) et une estimation des moyens
humains (temps-chercheur) et des besoins financiers doit être envoyée à l’INSU avant le 9
février 2005. Cette lettre d’intention est à envoyer pour tous les projets y compris la
continuation des projets 2004.
2. Les lettres d’intention seront ensuite examinées par le Conseil Scientifique de DyETI. Un avis
sera alors retourné aux proposants : projet accepté pour soumission, projet à soumettre en
suivant les recommandations indiquées (par exemple regroupement avec d’autres projets),
projet refusé.
3. En fonction de cet avis, le projet sera alors soumis dans sa version complète et passera par le
circuit de revue classique (deux rapporteurs extérieurs au CS), la décision finale étant prise
par le comité scientifique fin mai 2005.
Le budget attribué au programme devrait être sera sensiblement identique à celui de 2004. Les
financements attribués pour « l’année à venir » seront encore versés en deux parties, en juin 2005 et
janvier 2006. Ils concerneront des actions proposées sur la période s’étendant de juin 2005 à courantfin 2006.
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Labellisation des demandes de campagnes en mer :
Une copie du dossier de demande de campagne en mer doit être envoyé à l’INSU au moment de la
soumission du dossier à l’Ifremer et avant le 9 février 2005 (dossier complet sous forme électronique,
identique à celui envoyé à l’Ifremer pour l’appel d’offres 2006-2007). Il est recommandé de bien
remplir la fiche synthétique 2 (financement des frais liés à la campagne) en identifiant clairement les
ressources qui seront demandées au programme une fois la campagne programmée. Ne pas hésiter
à ajouter une annexe au tableau pour expliciter votre demande.
Les dossiers de demande de campagne en mer seront examinés pour l’obtention du label du
programme en même temps que l’examen des lettres d’intention. Un avis formulé par le comité
scientifique sera envoyé à la Commission Géosciences avant sa réunion de printemps (début avril
2005). (voir procédure générale pour la labellisation des demandes de campagnes en mer)
Recommandations pour la rédaction des projets :
Pour 2005, le comité scientifique de DyETI, appliquera les critères de jugement suivants :
o Le projet est jugé avant tout sur son caractère innovant, notamment sur sa capacité à faire
émerger de nouvelles méthodes et nouveaux concepts.
o Priorité est donnée aux projets fédérés (sur une cible géographique ou thématique).
o Le montant intégral des co-financements obtenus ou demandés doit être explicité dans les
demandes ; la garantie de co-financements significatifs ou d’un soutien logistique significatif
sera considérée comme un facteur positif dans l’évaluation du projet.
o Par ailleurs, les projets menés depuis de longues années avec les mêmes méthodes et pour
lesquels il n’apparaît pas d’évidence de nouveaux résultats à même de clore l’étude ou de
renverser les conceptions ne seront plus considérés.
o Les demandes d’équipements mi-lourds nécessaires à la réalisation d’un projet devront être
indiquées dans la demande. Il n’est pas du ressort du programme de financer les gros
équipements. Le programme attribuera un label qui pourra être joint à ces demandes
d’équipement faites par ailleurs. Le programme peut toutefois participer dans la limite de ses
moyens à des demandes d’équipement décisifs dans la réalisation du projet.
o Il n’est pas non plus du ressort du programme de financer les équipements informatiques de
type bureautique qui ne sont pas décisifs dans la réalisation du projet.
o Une estimation réaliste des coûts de publication devra être faite dans les projets.
o Une appréciation la plus réaliste possible du temps-chercheur consacré au projet est
demandée (pourcentage de temps maximum possiblement passé à la recherche : 90-100%
pour un CR ou un thésard, 60-70% pour un DR, 50% pour un Maître de Conférence ou un
Professeur etc..).
o L’accord des participants au projet sera formellement demandé dans le formulaire de dossier
complet.
Il est a noter que le CS assurera une évaluation par un expert international des projets rédigés en
anglais
Les lettres d’intention ainsi que les demandes de campagnes en mer doivent être impérativement
envoyés sous forme électronique à
Lydie Guillerot ([email protected])
Avant le 9 Février 2005.
L’avis du directeur de l’Unité doit être apporté sur le document électronique de lettre d’intention et
confirmé par courriel à Lydie Guillerot ([email protected]
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Annexe : rappel des thèmes de l’appel d’offres 2004
Thème I : Le noyau, dynamique propre et couplages avec les autres enveloppes terrestres
Les projets associant différentes méthodes d’investigation (méthodes du géo/archéo/paléomagnétisme, de la
géodésie, de la sismologie, des géomatériaux, etc.) sont très encouragés. Sont particulièrement sollicités les
projets portant sur :
-
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L’exploitation des données magnétiques historiques et spatiales (avec une attention particulière sur la
séparation des sources principales/crustales/externes).
Le développement de l’archéomagnétisme et du paléomagnétisme pour préciser la dynamique du noyau au
cours des dernières dizaines, voire centaines de milliers d’années, et au cours des inversions (acquisition de
données, compréhension des mécanismes physiques d’acquisition du signal magnétique).
L’amélioration des méthodes de simulations numériques.
L’analyse comparée des observations, des résultats expérimentaux et des résultats de simulations
numériques du comportement dynamique du noyau.
L’étude des instabilités du noyau.
L’influence du noyau, et du système Terre en général, sur la croissance et la structure de la graine.
Le comportement mécanique globale du système graine-noyau-manteau (notamment dans le contexte de la
géodynamo).
L’influence du manteau sur le comportement au très long terme de la géodynamo (fréquences d’inversions,
paléovariation séculaire).
Les conditions inhabituelles imposées par le noyau sur l’ionosphère et la magnétosphère par le passé (faible
intensité, inversions, excursions).
Thème II : Localisation de la déformation lithosphérique
Le comportement mécanique et la rhéologie de la lithosphère suscitent de nombreux débats et font l'objet
d'approches et de modélisations très diverses. De nombreuses questions se posent, par exemple :
-
Quelles sont les contributions respectives de la croûte et du manteau lithosphérique dans la résistance
de la lithosphère, et quelle en est la conséquence sur la déformation géologique ?
Quel est le comportement mécanique moyen de la lithosphère continentale à court et long terme ?
Comment caractériser la résistance des zones de déformation localisée de façon absolue et la
comparer à celle de zones non déformées?
Comment établir des relations entre les échelles de temps et d'espace des phénomènes transitoires
impliqués dans la déformation lithosphérique et les propriétés rhéologiques de la lithosphère ?
L'objectif général du thème II est de soutenir les projets qui permettent d'aborder ces questions en associant
observations de terrain et modélisations numériques ou analogiques. Dans ce cadre, sont particulièrement
sollicités les projets impliquant plusieurs méthodes d'investigation et ciblant les aspects suivants :
-
Imagerie géophysique, structure et pétrophysique de la croûte et de la lithosphère dans les zones
déformées.
Répartition de la déformation lithosphérique en surface et en profondeur en réponse à des forces
tectoniques, des charges gravitaires (ou sédimentaires).
Contraintes géodésiques, sismologiques et géologiques sur la localisation de la déformation.
modélisation des interactions entre la croûte sismogénique, la croûte inférieure et le manteau.
Acquisition de données temporelles sur les temps caractéristiques de la déformation lithosphérique et
modélisation des vitesses des processus tectoniques.
Thème III : convection et traceurs géochimiques
Ce thème regroupe les projets traitant de la dynamique du manteau. La soumission de projets réunissant des
approches complémentaires (sismologie/minéralogie, géochimie/ convection, etc...) est encouragée. Les études à
caractère «local» seront les bienvenues à condition que leur importance pour comprendre le manteau dans sa
globalité soit clairement explicitée. Les approches de terrain doivent être portées sur certaines régions clés où la
recherche entreprise pourra démontrer une vraie valeur ajoutée française voire européenne.
Sont plus particulièrement sollicitées les études concernant :
-
Les panaches et les interactions panache-dorsale,
La convection en présence de plaques tectoniques,
Les interactions manteau/noyau et manteau convectif/lithosphère,
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-
L’effet sur la dynamique fine de la convection des transitions de phase à très hautes pressions et
températures mises en évidence par la physique du solide,
Les relations entre vitesses sismiques, anisotropie, minéralogie, composition et température, et entre
modèles tomographiques et géométrie convective,
Les processus pétrologiques et géophysiques à l’origine des réservoirs géochimiques terrestres et
gouvernant leur évolution. Concernant ce dernier thème, l’accent pourrait être mis sur :
. L’identification de la nature des phases et lithologies porteuses des différentes signatures
géochimiques ;
. Les études expérimentales permettant d’élargir notre connaissance du diagramme de phase du
manteau à des lithologies peu étudiées jusqu’à présent mais fondamentales pour notre
compréhension des transferts géochimiques (pyroxénites, éclogites, péridotites
métasomatisées, etc…) ;
. Les modèles de convection et de migration des magmas prenant explicitement en compte les
transferts géochimiques.
Thème IV : Subduction
Les zones de subduction jouent un rôle fondamental dans la géodynamique globale de la Terre puisqu’elles sont
le lieu de formation et de destruction de vastes volumes de croûte terrestre et le lieu d’activités sismiques et
volcaniques intenses. Cependant, elles restent mal comprises du fait de l'énorme complexité des phénomènes
mis en jeu. Les progrès que nous pouvons réaliser dans la compréhension des mécanismes agissant dans les
zones de subduction et dans l’établissement des bilans de masse qui en résultent, passent par une approche
multidisciplinaire associant géodynamiciens, tectoniciens, numériciens, pétrologues, géochimistes,
expérimentateurs, sismologues ... Cela passe aussi par l'observation et la comparaison de différents types de
subductions actives. L’étude approfondie de ces différents types est indispensable si l’on souhaite qu’ils servent
ensuite de bases pour les confrontations et comparaisons concernant les témoins fossiles et les différents
modèles théoriques suggérés par les numériciens.
Compte-tenu d'une part de l'expérience acquise par la communauté française intéressée par la subduction et
d'autre part des observables et données à notre disposition, nous proposons de fédérer les recherches autour de
quelques questions fondamentales :
(1) Importance et rôle de la friction apparente sur le plan de subduction et cycle sismique.
(2) Détermination de la distribution des isothermes dans le coin mantellique; effets sur l’hydratation et
l’érosion ou accrétion sub-lithosphérique, couplage visqueux slab/manteau.
(3) Détermination des temps caractéristiques de transferts d'éléments, relation entre mécanisme de
transferts des éléments chimiques et structure thermique du coin mantellique, contraintes quantitative de
la pétrologie expérimentale sur les mécanismes de fusion et déshydratation et sur les partages
d'éléments traces lors de ces processus.
(4) Quantification des flux entrée/sortie; détermination des bilans de masse en résultant. Effets à long terme
du recyclage de croûte dans le manteau.
(5) Contrôle du slab sur le régime tectonique de la plaque supérieure, relations entre paramètres
caractéristiques (pendage, âge, cinématique....)
(6) Dynamique du manteau au voisinage des subductions et assimilation des slabs. Convection à grande
échelle.
La seule zone de subduction située sur le territoire français est celle des Antilles. Elle fera l’objet d’un chantier
spécifique. Les projets centrés sur l’étude de cette zone sont donc les bienvenus dans le thème IV. Néanmoins,
toutes les questions mentionnées ci-dessus ne pourront y être abordées. En particulier, les études théoriques ou
expérimentales ne peuvent se restreindre à des zones chantiers alors qu’elles sont indispensables pour mieux
comprendre les processus actifs dans les zones de subduction.
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