Thèses soutenues

 

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2019

Ludivine HAREL - Vendredi 29 novembre

"Modélisation du transfert de chaleur dans les satellites de glace : lois d’échelle et évolution thermique appliquées à Ganymède"
Dans le système solaire externe, de nombreux corps planétaires sont recouverts d’une couche de glace et un océan liquide salé a été détecté sous leur croûte glacée pour certains d’entre eux. La présence de cet océan dépend de l’efficacité du refroidissement interne, contrôlant la cristallisation de l’hydrosphère. Le but de cette thèse est de comprendre et décrire le transfert de chaleur à travers la couche de glace externe de ces satellites pour des lois de viscosité prenant en compte les différents mécanismes de déformation de la glace. Cette tâche est réalisée à travers des simulations numériques de convection thermique à l’aide du code CHEOPS-2D en géométrie d’anneau sphérique. Ces dernières ont permis de mettre en évidence que la taille des grains de glace joue un rôle clé dans la dynamique convective de la couche de glace externe. De nouvelles lois d’échelle prenant en compte les spécificités de la rhéologie de la glace I ont été dérivées puis appliquées à l’évolution thermique de Ganymède. Nous montrons que la prise en compte d’une rhéologie plus réaliste diminue l’efficacité du transfert de chaleur, permettant ainsi à l’océan interne de persister plus longtemps. Ces nouvelles lois d’échelle fourniront une meilleure description de l'historique thermique de Ganymède et des scénarios d'évolution plus réalistes, essentiels pour l'interprétation des futures données collectées par la mission ESA JUICE.


Chloé LARRE - Lundi 25 novembre

"H2O ans S behaviors in martian magmatic system: an experimental and spectroscopic approach"
La compréhension de la planète Mars est essentielle pour contraindre l'évolution de notre système solaire, notamment celle de la Terre. La future mission spatiale Mars 2020 comportera un spectromètre Raman permettant de caractériser la minéralogie martienne. A travers des calibrations préétablies, le budget des éléments volatils présents sur Mars peut être déterminé via cet instrument. Quantifier les espèces volatiles sur Mars permettra de comprendre la formation de son atmosphère primitive ayant maintenue de l'eau liquide à la surface.
Cette étude est axée autour de trois sujets. En premier lieu, des analogues à des basaltes martiens ont été synthétisés sous pressions en présence de H2O et S. Les verres hydratés présentent des espèces hydroxyles à très faibles teneurs en H2O, pouvant entraîner une polymérisation du magma martien. Au contraire, de nouvelles valeurs de teneurs en S sont obtenues et rehaussent celles proposées dans la littérature. Un modèle de solubilité du S applicable aux magmas martiens et terrestres a été réalisé.  Enfin, l'altération de roches volcaniques riches en S, susceptibles d'être présentes sur Mars, entraînent des mélanges de minéraux mafiques avec des sulfates. Une calibration par spectroscopie Raman est réalisée dans des mélanges sulfatés et applicable pour la future mission spatiale.
Pour conclure, ces travaux ré-évaluent le budget en S possible dans l'intérieur martien, mais aussi sur la surface. Des études complémentaires sont nécessaires pour comprendre le comportement d'H2O et d'autres volatils dans ces magmas atypiques.


Briz PARENT - Mercredi 11 septembre

"Développement d’un indice biotique basé sur les foraminifères benthiques ; : application sur la façade méditerranéenne française"
Les milieux côtiers subissent de fortes pressions dues aux activités anthropiques. Ces pressions vont parfois impacter les écosystèmes benthiques. En Europe, des réglementations internationales, telle que la Directive Cadre sur l’Eau (DCE), ont vu le jour. La DCE a fixé un cadre pour obtenir le retour et le maintien d’un bon état écologique pour les masses d’eau côtières, jusqu’à un mile de la côte. Pour vérifier si ce bon état écologique est atteint, des outils de mesure adaptés et performants sont nécessaires. L’utilisation d’indices biotiques basés sur les faunes de foraminifères benthiques est un des moyens pour mesurer l’état des écosystèmes. Ces indices basés sur les faunes de foraminifères sont en pleine expansion, notamment en Méditerranée. En termes de méthodologie, nous avons pu améliorer une technique de concentration des foraminifères benthiques par séparation par densité, qui accélère le traitement des échantillons. L’indice TSI-Med a la particularité d’apporter une correction pour l’état trophique naturel, c’est-à-dire le taux d’enrichissement naturel en matière organique, sur la base de la granulométrie du sédiment.