SYSTER : " SYStème TERre : processus et couplages "

Appel d’offres INSU 2014
SYSTER : " SYStème TERre : processus et couplages "
Comité thématique 2 : Terre interne et Terre externe, processus et Couplages
Un défi majeur des Sciences de la Terre est la description du fonctionnement et de l’évolution
temporelle de la surface de la Terre comme la résultante de nombreux processus mettant en
relation la Terre interne et toutes les enveloppes superficielles (lithosphère, biosphère,
hydrosphère, atmosphère). Ces processus sont à l’œuvre à travers une large gamme de
fréquence temporelle, depuis le milliard d’années jusqu’à l’échelle séculaire. L’appel d’offres
SYSTER s’adresse aux équipes qui s’investissent dans des projets novateurs identifiant et
quantifiant ces processus de couplages entre les diverses géosphères qui déterminent l’état et
l’évolution de la surface terrestre. L’appel d’offres encourage une démarche couplée
d’observation, d'expérimentation, de modélisation et de quantification sur les thématiques et
questions suivantes :
Axe 1 : Les processus couplant les enveloppes superficielles entre elles et avec la Terre
interne:
 La machine tectonique : mesures, causes et conséquences des mouvements, à la fois
horizontaux (mouvement des plaques continentales) et verticaux (surrection des
chaînes de montagnes, activité des zones de subduction).
 Quelle est l’origine des forces qui contrôlent les déformations et la rhéologie de la
croûte et de la lithosphère ? Quel est le rôle de la convection mantellique sur le niveau
des océans, sur les paléo-reliefs, les processus d’érosion, etc. Quelle est la dynamique
des processus aux frontières de plaques en domaine océanique (dorsales, failles sous-
marines, subductions), et quelles en sont les conséquences ? Quelle est l’évolution
pétrographique et thermique du manteau et de la lithosphère.
 Quelle est la composition, le flux et l’importance du recyclage « surface-Terre
interne » des fluides et des gaz ? Quelles conséquences pour l’environnement de
surface ?
 Quelle est la dynamique des processus érosifs (continental et côtier), quels sont les
flux de matière en jeu et quel est leur impact sur les cycles géochimiques et
biochimiques à toutes échelles de temps et d’espace. Comment fonctionnent les
processus de couplages tectonique-relief-climat-érosion-altération chimique ? Quels
contrôles le relief exerce-t-il sur le bilan de matières (solides et dissous) transférés des
continents aux océans ? Quelles sont les causes de la variabilité de ces flux ?
La compréhension de ces processus et de leur évolution temporelle (âges, vitesses,
constantes de temps des différents processus) nécessitent l’acquisition de données à
différentes échelles de temps (toutes échelles, y compris le Quaternaire pour cet axe) et
d’espace (tectonique, imagerie géophysique, y compris dans la partie profonde de la
croûte et de la lithosphère, géomorphologie à haute résolution). De même, les efforts de

modélisation numérique ou analogique de ces systèmes sont nécessaires, sitôt qu’ils sont
également contraints par des observables.
Axe 2 : Evolution biogéochimique et climatique de la surface de la Terre :les couplages
Terre solide-climat-cycles biogéochimiques
Les changements du climat et de l’environnement global à la surface de la Terre sont le
résultat des nombreuses interactions entre les sphères internes et externes du système Terre.
 Les projets étudieront d’une part l’enregistrement et les causes de l’évolution à long
terme de l’environnement de la surface terrestre (continent, océan, atmosphère,
climat), le rôle des évolutions biologiques majeures dans cette évolution globale, le
rôle des contraintes géodynamiques (création et destruction de reliefs, déplacements
des plaques, ouverture et fermeture de passages océaniques, dégazage de volatils en
provenance de la Terre interne, superplumes …) sur l’évolution biogéochimique et
climatique de la Terre.
 Sont concernés également l’enregistrement et l’étude des causes et conséquences des
modifications brutales de l’environnement terrestre : les accidents géochimiques et
climatiques au cours du Phanérozoïque., à l’exclusion du Quaternaire.
 Toute avancée dans la description et la compréhension des forçages internes et
externes de l’évolution de l’environnement de surface de la Terre entre également
dans le cadre de l’appel d’offres (dégazage de la Terre solide, contraintes
géodynamiques en général, … )
Précision concernant l’axe 2 :
Les projets soumis à Syster et comportant un volet paléontologique, ou plus généralement
décrivant l’évolution de la vie, doivent explicitement l’inclure dans une approche intégrée
du système Terre (enregistrement paléontologique en lien avec l’évolution interne et/ou
externe du système Terre). En fonction de l’importance relative de ce volet
paléontologique, le projet pourra être potentiellement évalué dans le cadre des deux
appels d’offres Syster et Interrvie.
Axe 3 : La mesure précise du temps géologique: contraindre les âges et la dynamique
des processus
La mesure du temps est également un axe de l’appel d’offres. Toute contribution portant
sur les points suivants est encouragée.
 Durée et cinétique des processus géodynamiques, datation des processus de surface,
calibration précise des grandes coupures de l’échelle des temps géologiques, datations
paléomagnétiques.
 Cyclostratigraphie, rotation de la Terre au cours des temps géologiques.
Responsables : Jean Besse ([email protected])
Yves Godderis (yves[email protected])
Laurent Jolivet ([email protected])