Processus (péri-)glaciaires de haute altitude dans les Alpes occidentales françaises : apports de la morphométrie à haute-résolution et la géochronologie

5-6 mois (début Janvier/Février 2023)

Les Alpes européennes ont été à plusieurs reprises englacées au cours du Pléistocène, avec des calottes et glaciers de vallées qui recouvraient les massifs internes et s’étendaient jusqu’à l’avant-pays alpin (Coutterand, 2010). La chronologie du dernier maximum glaciaire (DMG, ca. 25-19 ka) et son extension dans l’avant pays ont été relativement bien contraintes. Cependant, dans les massifs plus internes, l’évolution des paysages lors de la dernière glaciation reste mal connue, notamment en termes d’épaisseur des paléo-glaciers de vallée (souvent estimée qualitativement à partir de la "trimline") et de la dynamique périglaciaire des zones de haute altitude, comme les nunataks et les crêtes (substratum rocheux de haute altitude s’élevant au dessus des étendues de glace). La stabilité au long-terme de ces zones de haute altitude, ainsi que leur réponse au réchauffement post-DMG, n’a été étudié que dans quelques zones montagneuses (e.g. Gallach et al., 2020), limitant la quantification de leur évolution dans le temps.
Le projet de Master propose d’étudier la question suivante : Quelles informations quantitatives sur les processus (péri-)glaciaires pouvons nous extraire de l’étude des formes paléo-glaciaires et des nunataks ? Pour cette étude, nous nous concentrerons sur le massif des Ecrins-Pelvoux (Alpes occidentales françaises) et mènerons une approche multi-méthodes combinant analyse topographique (SIG ; e.g. van der Beek and Bourbon, 2008) des formes paléo-glaciaires et acquisition de données chronologiques nouvelles/de la littérature. L’analyse topographique à haute résolution sera menée en utilisant des MNTs récents (1- à 5-m de résolution, IGN) pour quantifier les métriques topographique de versants/crêtes et les confronter aux informations lithologiques et de fracturation sur substratum rocheux (Neely et al., 2019). De plus, des données géochronologiques nouvelles (nucléide cosmogénique ¹⁰Be, plateforme GTC à ISTerre) seront produites pour évaluer la stabilité des nunataks dans cette région (massif du Soreiller, échantillons collectés à l’été 2022). Ce nouveau jeu de données sera complété par des mesures in situ de la résistance du substratum (avec la méthode Schmidt Hammer ; Tomkins et al., 2018) afin d’étudier les relations possibles entre exposution des surfaces rocheuses à l’altération, fracturation/lithologie et érodabilité.
Enfin, ces données seront mises en perspective avec des données existantes de la littérature sur les morphologies périglaciaires et l’évolution des paléo-glaciers post-DMG (Delunel, 2010) dans la zone d’étude, afin d’explorer l’évolution des zones de haute altitude vs. les fonds de vallées lors du dernier cycle glaciaire. Le/la candidat(e) de Master sera hébergé(e) à ISTerre et supervisé(e) par une équipe collaborative avec diverses expertises (géomorphologie glaciaire, géochronologie, processus de versants). De plus, des interactions proches avec des experts en écologie alpine (LECA) nous permettrons de développer notre projet en parallèle avec un projet de Master2 partenaire au LECA (portant sur la dynamique de la flore de haute altitude). Notre objectif final est de tester l’hypothèse de refuges de haute altitude pour la biodiversité durant le dernier cycle glaciaire (projet REFUGIA, financé par le LabEx OSUG).

Références :
Coutterand S. (2010). Étude géomorphologique des flux glaciaires dans les Alpes nord-occidentales au Pléistocène Récent. Du maximum de la dernière glaciation aux premières étapes de la déglaciation. Thèse de doctorat, Université de Savoie, 468 p.
Delunel, R. (2010). Evolution géomorphologique du massif des Ecrins-Pelvoux depuis le Dernier Maximum Glaciaire. Apports des nucléides cosmogéniques produits in-situ. Thèse de doctorat, Université Joseph-Fourier, 236p.
Gallach X., Carcaillet J., Ravanel L., Deline P., Ogier C., Rossi M., Malet E., & García-Selles D. (2020). Climatic and structural controls on Late-glacial and Holocene rockfall occurrence in high-elevated rock walls of the Mont Blanc massif (Western Alps). Earth Surf. Process. Landforms 45, 3071–3091.
Neely A.B., DiBiase R.A., Corbett L.B., Bierman P.R., & Caffee, M.W. (2019). Bedrock fracture density controls on hillslope erodibility in steep, rocky landscapes with patchy soil cover, southern California, USA. Earth and Planetary Science Letters 522, 186–197.
van der Beek P., & Bourbon P. (2008). A quantification of the glacial imprint on relief development in the French western Alps. Geomorphology 97, 52–72.
Tomkin M.D., Huck J.J., Dortch J.M., Hughes P.D., Kirkbride M.P. & Barr I.D. (2018). Schmidt Hammer exposure dating (SHED) : calibration procedures, new expo-sure age data and an online calculator. Quaternary Geochronology 44, 55–62.