Géologie et Imagerie PHOTOS AERIENNES Milard Corentin & Moreau Tom| GEE | 04/03/2019 PAGE 1 Sommaire Introduction…………………………………………………………………P3 Evolution du littoral de Camargue……………………………….P4 Géologie de la faille de la Limagne……………………………….P9 Glissement de terrain de Saint Etienne de la Tiné……….P12 Evolution de la Déforestation en Amazonie…………………P20 Recherche des points d’eau dans le désert Lybien……….P32 Extension des nuées ardentes du volcan Sinabung……….P39 Etude d’une photo aérienne par Stéréoscopie……………….P46 PAGE 2 Introduction Dans le cadre de l’UE Géologie Environnement & Ecosystème (GEE) la promotion L2 environnement avec la professeur Mme PRADAL ont travaillé sur l’étude de différentes photos aériennes et satellites. Permettant de mettre en pratique les connaissances apprise lors des CM et d’utiliser différents outils et sites a leur disposition (Stéréoscope, GéoPortail, Google MAP, Google EARTH et l’IGN). Vous trouverais donc, dans ce dossier les travaux de recherche de deux étudiant : Milard Corentin et Moreau Tom sur trois imageries aériennes issus du site GéoPortail (Littoral de Camargue / Faille de la Limagne / Glissement de terrain de Saint Etienne de la Tiné), puis de trois imageries satellites issus du site GoogleMAP/Earth (Nuées ardente du volcan Sinabung / Points d’eau dans le désert Lybien / Déforestation en Amazonie) et d’un croquis individuel issus d’un groupe de photos de l’IGN réalisé par Stéréoscopie. PAGE 3 Evolution de la baie du Mont Saint Michel La baie du Mont-Saint-Michel est une baie située entre la Bretagne (au sud-ouest) et la péninsule normande du Cotentin (à l'est) au fond du golfe normand-breton. Elle posséde un marnage très important (jusqu'à 15 mètres), ce qui permet à une grande partie de cette baie d'être découverte à marée basse. Découvrant deux îlots granitiques : le Tombelaine et le mont Saint-Michel. Coordonnées : Latitude : 48.6651 et Longitude : -1.6314 Nous allons voir, dans ce travail, l’évolution de cette baie sur 68 ans (entre 1950 et 2018) et extrapoler sur les causes de ce changement ou non de topographie. PAGE 4 • Baie du mont saint Michel en 1950 : • Baie du mont saint Michel en 2018 : PAGE 5 • Superposition de la carte topographique IGN de 2018 (Bleue claire) avec la carte topographique IGN de 1950 (Bleue foncé) : Grace a la superposition des images on peut voir que la baie du mont Saint Michel c’est, dans l’ensemble, avancée de plusieurs centaines de mètres. De plus un bras océanique c’est créer entre 1950 et 2018 reliant la baie au mont Saint Michel. PAGE 6 Mais pour apporter plus de précision nous avons décider de mesurer cette avancé : La baie du mont Saint Michel c’est donc bien avancé de plusieurs centaine de mètres. En effet par endroit elle s’est avancée de plus de 1.05km, mais sinon en moyenne la baie a vu une avancé de 512m. De plus, un bras de plus de 12.5km de long c’est formé entre la baie du mont Saint Michel et le mont Saint Michel. PAGE 7 Conclusion : La baie du mont Saint Michel c’est avancée vers les terre au cours du temps d’une moyenne de 512m. Cela est surement dû à l’activité anthropique (Industrialisation) et a l’augmentation général des température, induisant une monté des eaux, dû à la fonte des glacier et a l’augmentation du volume d’eau sous l’effet de la chaleur. PAGE 8 Géologie de la faille de la Limagne Une faille est une cassure de la croûte terrestre qui s'accompagne d'un déplacement de deux compartiments. Il existe différent type de faille : Failles Inverse / Normal et Décrochante Coordonnées : Longitude : 3.04 36 46 et Latitude : 45.81 87 59 Plateau des Dômes Plaine de la Limagne Faille de la Limagne Chaine volcanique (chaine des Puys) Ici, nous allons plus particulièrement parler de la faille de la Limagne. Cette faille est une faille normal formé il y a environ 35 millions d’années par l’effondrement du plateau continental ancien de plus de 3 kilomètre formant un profond fossé qui au fil des temps géologique a alterné entre période de sédimentation et d’érosion. La faille de la Limagne est parallèlement alignée à la Chaîne des Puys, et s’étend sur près de 30 km de long, depuis Enval jusqu’à Ceyrat. C’est un mur végétal de 700 mètres de haut qui marque la séparation entre le plateau des Dômes et la plaine de Limagne. PAGE 9 En effet la faille de la Limagne mesure 25.58km et est la séparation entre la Plaine de la Limagne (droite) et la chaîne des Puys (gauche) qui est une chaine volcanique composée de plusieurs volcans comme le volcan de la Vache (coordonnée : 45° 42’ 19, 19’’N ; 2° 57’ 40, 06°E) et de Lassolas (coordonnée : 45° 70’ 34, 48’’N ; 2° 96’ 17, 06°E) Puys de Lassolas Puys de la Vache PAGE 10 Conclusion : La région de la faille de la Limagne est donc divisée en deux partie distingue : Une plaine et un plateau avec la faille qui joue un rôle de séparateur. C’était une région fortement touché par les épisodes volcanique et sismique car elle est constituée de plusieurs volcans maintenant inactif comme la Puys de la Vache et de Lassolas vestiges géologiques de l’impact de la faille sur la morphologie terrestre. PAGE 11 Glissement de terrain de Saint Etienne de la Tinée Qu’est-ce qu’un glissement de terrain ? Un glissement de terrain correspond au déplacement de terrains meubles ou rocheux le long d'une surface de rupture, souvent issus des formations marneuses et argileuses. Un glissement de terrain est dû à des facteurs directes, indirectes et favorisants comme : • • • • • • • Une diminution des résistances du sol et sous-sol Une augmentation des charges en amont Une diminution des appuis en pied de pente Un facteur déclenchant anthropique Des séquelles « structurelles » dû à des séismes Une augmentation de la chaleur Une modification de l’Hydro-climatologie et l’Hydrogéologie de la zone PAGE 12 Exemple du glissement de terrain de Saint Etienne de la Tinée : La Clapière : Situé en France, ce glissement de terrain affecte la partie la plus basse du flanc sudouest du mont Ténibre, délimité par les vallons de Dailoutre au nord-ouest, celui de Rabuons au sud-est et par la rivière Tinée au sud-ouest. Il est le plus grand glissement de terrain d’Europe et un des plus rapides au monde, avec des pointes de vitesse enregistrées à 1,5 mètre par jour dans les années 1980 et une vitesse moyenne estimée à plus de 15 mètres par an, ces caractéristiques en font aussi l’un des plus étudiés. Evolution de la Clapière : • 1976 : • 1979 : PAGE 13 • 1984 : • 1987 : PAGE 14 • 1989 : • 1992 : • 1994 : PAGE 15 • 1997 : • 2001 : • 2004 : PAGE 16 Caractéristique de la Clapière actuellement : • Situé entre 1100 et 1800 mètres d’altitude environ : • Surface d’environ 0.62 km2 = 620 000 m2 = 62 ha : PAGE 17 • Entendu de 1100 mètres de long et 970 mètres de large : PAGE 18 Conclusion : Grace aux recherches et aux analyses photographiques effectué grâce aux données disponible sur GéoPortail, nous pouvons en effet, voir que le glissement de terrain de Saint Etienne de la Tinée a fortement évolué en 28 ans (entre 1976 et 2004). En effet, ce glissement de terrain a une vitesse de l’ordre de 15 mètres par ans, entrainant sur une surface de 62 hectares, 60 millions de mètres cubes de roches métamorphiques hercyniennes composé essentiellement de gneiss plagioclastiques à biotite et de métadiorites stratiformes. Le glissement de terrain de la Clapière comporte par sa taille et son volume un risque majeur pour la population de Saint Etienne de la Tinée car il est délimité au sud-ouest par la rivière Tinée. Si un mouvement soudain et massif du glissement de terrain a lieu cela peut entrainer une entrave au cours d’eau créant ainsi un barrage naturel, entrainant une montée des eaux et submergeant le village. De plus, si ce barrage naturel venait à déborder ou a cédait sous la pression de l’eau, cela engendrerait une vague d’eau, de boue et de débris qui provoquerait des dégâts considérables vers l’aval. C’est pour cela que la Clapière fait l'objet d'une surveillance rapprochée depuis 1970 par le CETTE et le CEREMA. Tout d’abord, il y a eu une déviation de la route menant au village et l’interdiction de passage et de séjour dans les zones les plus menacées. Puis un tunnel de dérivation de la Tinée de 2 500 mètres de longueur a été construit dans les années 1980 en rive droite face à la Clapière afin de détourner l’eau de la rivière le temps de déblayer les roches éboulées. Donc le glissement de Saint Etienne de la Tinée est une phénomène géologique naturel particulièrement puissant et volumineux, évoluant au court du temps et pouvant comporter un risque pour la population. PAGE 19 Evolution de la Déforestation en Amazonie L’Amazonie est une région d’Amérique du Sud, couverte a 75% par la forêt amazonienne, considéré comme le plus grand réservoir de biodiversité au monde. La forêt amazonienne regroupe 390 milliards d’arbres et 16 000 espèces différentes sur 5.5 millions de km2. Mais cet immense territoire est menacé par l’activité humaine et la déforestation. En effet 18% de la forêt originel a disparu, principalement dû à l’augmentation des terres agricoles pour nourrir le bétails. Nous allons donc observer l’évolution de cette déforestation au cours du temps sur 50 ans grâce au logiciel : Google Earth PRO. En effet, Depuis plus de 40 ans, des satellites d’observation de la Terre et autre sources d’imagerie aérienne (Avions, Ballons, Drones) scrutent les l’espaces notre planète. Nous montrant la rapidité et l’étendue des modifications du paysage, façonné directement et indirectement par les activités humaines. Le programme spatial : Landsat, mené par l’Agence spatiale américaine (NASA) avec la collaboration de l’Institut d’études géologiques des Etats-Unis (USGS) fut un des principaux acteur de ces avancées scientifiques. Il mis sur orbite, autour de la Terre, 7 satellites évoluant sur des orbites basses, comprises entre 915 et 705 km d’altitude. Le premier, Landsat 1, a été lancé en juillet 1972 et le dernier en date, Landsat 8, le 11 février 2013, ce qui en fait le plus ancien et long programme d’observation satellitaire de la Terre. PAGE 20 Evolution de l’Amazonie sur 32 ans (entre 1984 et 2016) : • 1984 : • 1986 : • 1988 : PAGE 21 • 1993 : • 1996 : • 2001 : PAGE 22 • 2004 : • 2006 : • 2009 : PAGE 23 • 2012 : • 2013 : • 2014 : PAGE 24 • 2015 : • 2016 : Nous pouvons voir grâce à ces images satellite que la déforestation de l’Amazonie a commencé vers 1990 puis a pris énormément de vitesse dans les années 2000 jusqu’à maintenant. Elle se concentre plus principalement dans le Sud de l’Amazonie plus particulièrement dans la région de l’État du Mato Grosso, l’État brésilien le plus concerné par la déforestation. PAGE 25 Evolution du Mato Grosso sur 32 ans (entre 1984 et 2016) : • 1984 : • 1986 : • 1988 : PAGE 26 • 1993 : • 1996 : • 2001 : PAGE 27 • 2004 : • 2006 : • 2009 : PAGE 28 • 2012 : • 2013 : • 2014 : PAGE 29 • 2015 : • 2016 : Nous pouvons donc réaffirmer l’hypothèse ci-dessus, en effet la déforestation de la région du Mato Grosso commence vers 1990 pour accélérer exponentiellement vers les années 1995 / 2000. Cependant nous pouvons observer une légère baisse de vitesse de déforestation de la foret Amazonienne entre 2010 et 2016. En effet être 1984 et 2016 des 100 de kilomètre de foret ont été détruite par l’activité humaine. PAGE 30 Conclusion : La forêt Amazonienne subit depuis 40 ans une déforestation de masse dû aux développement des terres agricoles suite à l’augmentation de la croissance démographique et a une multiplication des régimes carné. En effet, en comparant l’évolution de la foret Amazonienne entre 1984 et 2016, on peut observer vers 1990, un net et rapide commencement de l’exploitation de la forêt Amazonienne à un régime industrielle puis entre 1995 et 2005 la déforestation atteint des vitesses alarmantes (8000 Km2). Puis entre 2005 et 2016 le poumon planétaire qui est la forêt Amazonienne reprend son souffle car la vitesse de déforestation baisse légèrement, surement dû à certaines mesures de protection de l’environnement mis en place par les politiques des pays concernés comme le Brésil dont 60 % de la forêt amazonienne se trouve sur le territoire. Malheureusement, la déforestation de la foret Amazonienne a repris de plus belle aujourd’hui. En effet cela est surement dû au faite que Jair Bolsonaro président de la République brésilienne, fait de l’agro-business une priorité face à l’écologie. PAGE 31 Recherche des points d’eau dans le désert Libyen La Libye est un vaste état d’Afrique qui s’étend sur 1 759 540 kilomètres carrés, délimité par la mer méditerrané au Nord et entouré par le désert du Sahara sur toute ces frontière terrestre. Le pays ne dispose pas de chaînes de montagnes côtières importantes, capables de faire barrière à la sécheresse du désert du Sahara, celui-ci vas donc dominer pratiquement tout le territoire, épargnant seulement deux petites régions côtières, dotées d'un relief un peu plus vigoureux, où s'est fixée la majorité de la population. Au Nord-Ouest avec la capital Tripoli et la ville Misrata et au Nord-Est avec les villes de Benghazi, Derna et Tobrouk. Par conséquent le pays est une région Désertique / Aride a 95%, les pluies y sont très rares (la moyenne annuelle des précipitations tombe à 8,3 mm à Sebha et même à 0,5 mm à Koufra) et les températures y sont extrêmement chaude (la température naturel la plus haute du monde a était mesurer dans la ville de El Zizia : 58C°). Bien que le pays soit presque dépourvu d’eau de surface, il possède cependant des gigantesques ressources en eau souterraine : le bassin de Nubie a l’Est et le bassin de Mourzouk à l’Ouest. Cela vas permettre au pays de s’auto-alimenter en eau douce et de se lancer dans l’agriculture. Nous allons donc observer les points d’eau naturel (lac / oasis naturel / rivières) présent dans le désert Libyen mais aussi les oasis artificielle créer par l’Homme grâce a l’exploitation de ces ressource naturel en eau. PAGE 32 Réseaux hydrique du plateau Nord-Ouest Libyen : Réseaux hydrique du plateau Nord-Est Libyen : L’observation de ces images nous prouve, en effet, que les plateaux légèrement montagneux Libyen au Nord-Ouest et au Nord-Est, protègent les terres en aval de la chaleur et de l’aridité du désert du Sahara, mais aussi stoppent les masses d’air frais et humide venant de la méditerrané. Créant des précipitations plus abondante et donc un réseaux hydrique mature endoréique. PAGE 33 Différents points d’eau naturels dans le désert Libyen : Non pérenne (sec durant une longue période de l’années) : • Coordonnées GPS : 31.880517, 21.908185 • Coordonnées GPS : 29.826168, 19.724722 PAGE 34 Pérenne (présence d’eau tout le long de l’année) : • Coordonnées GPS : 29.256708, 19.194160 • Coordonnées GPS : 30.056800, 19.064212 PAGE 35 • Coordonnées GPS : 24.894203, 22.043667 • Coordonnées GPS : 28.943496, 19.707718 Grâce a l’observation des ces d’images on peut voir que la Libye possède très peu de source d’eau de surface, qui sont pour la plupart partiellement ou totalement asséchées. Créant de petite retenu d’eau douce ou des lacs fortement concentrés en sel. PAGE 36 Différents points d’eau anthropique dans le désert Libyen : • Coordonnées GPS : 24.138396, 23.321496 • Coordonnées GPS : 26.900126, 22.001360 Malgré le manque d’eau de surface, on peut voir grâce a ce couple de photo que la Libye exploite ses réserves d’eau douce souterraine. Acheminant celle-ci vers la surface créant des zones exploitable par l’agriculture. PAGE 37 Conclusion : La Libye est un pays très chaud et sec et donc ne pouvant pas avoir beaucoup de réservoir d’eau de surface. Cette affirmation est en total accord avec les résultats trouvés lors des recherches sur Google Earth. En effet, les recherches ont pu démontrer que la Libye comporte deux petites zones de climat subdésertique au Nord-Ouest et au Nord-Est protégées du climat Saharien par des plateaux montagneux. Ces zones avec comme particularité de comporter des zones hydriques endoréiques assez développée. Par ailleurs, lorsqu’on sort de la protection des plateaux montagneux, la Libye n’est plus qu’une large plaine de dunes de sable dominé par un climat désertique avec des restes de lac asséchés ou partiellement asséchés. Pour autant, nous pouvons voir dans certaines partie de la Libye aride, des zones agricoles très développées, dû à une exploitation anthropique des réservoir d’eau douce souterraines. PAGE 38 Extension des nuées ardentes du volcan Sinabung Le Sinabung, est un stratovolcan culminant à 2 460 mètres d’altitude sur l’île de Sumatra en Indonésie. Après au moins 400 ans de sommeil, il sera secoué par 6 épisodes volcaniques et sismiques entre 2010 et aujourd’hui. En effet : 1) Le 29 Aout 2010, a lieu la première éruption du Sinabung après 400 ans de sommeil. 2) Le 16 Septembre 2013, a lieu la deuxième éruption, provoquant des pluies de roches et de cendres brulantes et un nuage de cendres de plus de 7 km de hauteur, poussant les autorités à faire évacuer tous les habitants dans un rayon de cinq kilomètres. 3) Le 1 Février 2014, a lieu un troisième épisode éruptif déclenchant un nuage pyroclastique qui atteint plusieurs village de Sumatra. 4) Du 21 au 28 décembre 2015, 21 avalanches chaudes et des nuées ardentes ont parcouru 0,7 à 1,5 km de distance dans une direction Est-Sud-Est, produisant des panaches de cendres qui ont atteint 3 km de hauteur. 5) Du 4 au 14 janvier 2016, 192 avalanche chaudes et 12 flux pyroclastiques ont frapper les bords du volcan Sinabung. 6) Le 19 Février 2018, a lieu le quatrième épisode éruptif. Ces différents épisodes volcanique en font un volcan très actif en Indonésie. C’est pour cela que nous allons analyser différentes images aériennes sur 8 ans pour comprendre l’impacte des épisodes volcanique sur la morphologie et le relief sur son environnement proche. PAGE 39 Evolution de la morphologie environnemental du volcan Sinambung sur 8 ans (2010 à 1018) : • 11/09/2010 • 13/09/2010 Dans se couple de photo aérienne on peut voir que le volcan Sinabung vient de se réveiller grâce au petit panache de fumé observable a son sommet. Mais aucun trace de de cendre ou pierres pyroclastiques à ses extrémités. PAGE 40 • 23/01/2014 • 11/02/2014 Nous pouvons voir grâce a ce couple de photos qu’entre 2010 et 2014 plusieurs épisodes volcanique se sont passés, comme plusieurs avalanche de cendre et des retombées pyroclastiques sur le flanc Sud-Est du volcan dû à 3 éruption (29 Aout 2010 / 16 Septembre 2013 / 1 Février 2014). PAGE 41 • 27/06/2015 Nous pouvons voir grâce a cette photos aérienne qu’entre le 11/02/2014 et le 27/06/2015 un important volume de cendres c’est déposé en plus du premier sur le flanc Sud-Est du volcan. Cela est surement dû a des épisodes d’avalanche de cendre chaude ou des retomber pyroclastique répétées. PAGE 42 • 12/05/2016 • 27/05/2016 Nous pouvons voir grâce à ce couple de photos qu’entre 2015 et 2016 le volume des cendre sur le flanc Sud-Est du volcan a augmenter, plus précisément vers le plein Est des flanc volcanique. Dû encore une fois a des épisodes d’avalanche de cendre chaude ou des retomber pyroclastique répétées (la coulée atteint une longueur de 4.78Km). PAGE 43 • 20/06/2017 • 21/07/2017 Par ailleurs entre 2016 et 2017 les changement morphologique des flancs du volcan sont minimes. En effet ce fut une année calme pour le Sinabung. PAGE 44 • 14/06/2018 Le 19 Février 2018 a eu lieu une éruption du volcan Sinabung provoquant panache de cendre et de fumé volcanique a plus de 5 Km dans l’atmosphère avec les retombées pyroclastique qui s’en suivent. Pour autant cette éruption n’est pas vraiment visible sur les photos aériennes du 14/06/2018. Conclusion : Grâce à des logiciels d’imageries aériennes disponible pour tous et à tout moment comme Google Earth, l’IGN et Google MAP nous pouvons retracer l’évolution de l’impacte anthropique sur l’écosystème, trouver des point d’eau dans des régions arides mais aussi retracer les épisodes volcanique d’un volcan. Nous permettant de mieux comprendre les secrets de grande échelle qui régissent les lois de notre planète. PAGE 45 Photo aérienne par Stéréoscopie PAGE 46