Reconstruction probabiliste de la hausse du niveau marin sur les dernières décennies

Titre : Reconstruction probabiliste de la hausse du niveau marin sur les dernières décennies

Laboratoires de rattachement : Laboratoire de Geologie de Lyon Terre Planetes Environement ; ISTerre ; LPG Nantes

Encadrant : Thomas Bodin ; Laurent Husson ; Gael Choblet

Téléphone : 04 76 63 52 41

Mots clés : Niveau marin, geodesie, statistiques, Monte Carlo, programation

Contexte et objectifs de la mission de stage :
L’élévation récente du niveau de la mer a un fort impact sur les régions côtières et insulaires, où vit une fraction importante de la population du monde. L’étude de la variation du niveau de la mer englobe divers domaines des sciences de la Terre, de l’atmosphère à la dynamique du manteau. La variété des échelles de temps et de l’espace impliquées dans le changement de niveau de la mer, ainsi que le multiples processus physiques impliquant la terre solide et le climat, rendent difficile l’etude des variations du niveau marin. Le but du stage consiste a combiner deux types de données complémentaires pour construire un carte de la vitesse de montée du niveau marin sur ces dernières decenies :

1) Les maregraphes mesurent les variations du niveau relatif de la mer par rapport a la Terre solide (M-T). Sur ce dernier siècle, on supposera que cette variation est constante, dépendant uniquement de la position geographique. On mesure donc simplement ce taux de variation en millimètre par an en différents points géographiques (sur les cotes).

2) Les GPS mesurent les variations du niveau de la terre (T). De la meme manière, on considèrera que cette variation est constante et variable géographiquement.

Le problème est donc simple, nous avons des valeurs observées de M-T en un ensemble discret de points sur une carte et repartis irrégulièrements, avec une incertitude associée a ces valeurs. En d’autres points de la meme carte, nous avons des valeurs de T, avec d’autres incertitudes. Le but est de reconstruire la carte de M, en quantifiant les incertitudes de la valeur de M en chaque point géographique.

Pour cela, le travail consistera a implementer un algorithme d’inversion probabiliste a parametrisation irrégulière, basé sur une recherche Monte Carlo par chaine de Markov.

Le stage se déroulera a Lyon sous la supervision de Thomas Bodin, et en collaboration avec Laurent Husson (Grenoble), et Gael Choblet (Nantes).

Pour toutes questions, n’hésitez pas a nous contacter.

thomas.bodin ens-lyon.fr
laurent.husson univ-grenoble-alpes.fr
gael.choblet univ-nantes.fr

References

Probabilistic Surface Reconstruction from Multiple Data-sets-An Example for the Australian Moho.
T Bodin, M Salmon, B Kennett, M Sambridge
 ; Journal of Geophysical Research – Solid Earth 117, B02301

Probabilistic surface reconstruction of coastal sea level rise during the twentieth century ; G Choblet, L Husson, T Bodin ; Journal of Geophysical Research - Solid Earth, 119. 9206-9236 doi:10.1002/2014JB011639.

Blewitt, G., C. Kreemer, W.C. Hammond, J. Gazeaux, 2016, MIDAS robust trend estimator for accurate GPS station velocities without step detection, accepted for publication in the Journal of Geophysical Research, doi : 10.1002/2015JB012552.

Prérequis :