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TD Analyses variations morphologiques de la Géologie planétaire via IGN et Google EARTH

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Géologie et Imagerie
PHOTOS AERIENNES
Milard Corentin & Moreau Tom| GEE | 04/03/2019
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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
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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.
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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.
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• Baie du mont saint Michel en 1950 :
• Baie du mont saint Michel en 2018 :
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• 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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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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
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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 :
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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 :
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• Entendu de 1100 mètres de long et 970 mètres de large :
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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Pérenne (présence d’eau tout le long de l’année) :
• Coordonnées GPS : 29.256708, 19.194160
• Coordonnées GPS : 30.056800, 19.064212
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• 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.
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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.
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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.
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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.
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• 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.
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• 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
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