Etude du périglaciaire : approche comparative Terre- Mars

gargani Jeu 25 Avr - 13:22

La planète Mars présente une cryosphère à l’échelle planétaire. A la surface de Mars, les températures moyennes journalières sont constamment en dessous de 0°C ou presque. Ainsi, la planète Mars possède un sol gelé en permanence. Plusieurs observations montrent que ce pergélisol contient de la glace:
(i) Le spectromètre gamma GRS à bord du satellite Mars Odyssey a détecté de forte concentration d’hydrogène pour les hautes latitudes (> 60°) attribué à quelques % de glace dans le sol à une profondeur < 1 m.
(ii) L’atterrisseur Phœnix (2008) a confirmé la présence de cette glace en subsurface en creusant dans le pergélisol.
(iii) Plusieurs modelés similaires aux modelés des régions périglaciaires sur Terre indiquent qu’il y a de la glace en profondeur (polygones, dépressions thermokarstiques, glaciers rocheux, debris flows, ravines créées par la fonte de glace, ...).

Plusieurs observations géomorphologiques et des simulations climatiques ont montré que des changements d’obliquité de Mars ont produit des changements climatiques globaux récents (< 100 Ma). Toutefois, plusieurs questions se posent à propos de cette cryosphère. Quelle est la distribution et la quantité de glace? Quels changements climatiques précis ont modifié cette cryosphère ? Ces derniers sont-ils liés à des variations périodiques de l’orbite de Mars ? Quelles sont les mécanismes précis de dégradation du pergélisol sur Mars (passage par un état liquide? Sublimation?) et leurs cinétiques? Comment et à quel rythme se crées les évaporites en milieu froid ?

Pour répondre à ces questions des études comparatives sur Terre et sur Mars sont nécessaires. Des études d'analogues terrestres (Siberie, Arctique canadien, Spitsberg,...) peuvent présenter un grand intérêt pour contraindre l'origine et l'évolution des modelés observés sur Mars. La compréhension de la formation du pergélisol et des modelés périglaciaires sur la planète Mars nécessite une approche pluridisciplinaire
impliquant à la fois des modélisateurs du climat (GCM), des géomorphologues et des physiciens thermodynamiciens (expériences en chambre froide).

Mais l'étude comparée des milieux froids, peut nous permettre d'améliorer notre connaissance de ce qui se passe sur Terre. L'étude d'environnements extrêmes comme celui de la planète Mars, peut permettre de mieux appréhender le rôle joué par des processus peu investigués sur Terre, comme le rôle de la sublimation (thermokarsts), de la fracturation thermique à basse température (polygones), du rôle des variations de CO₂ dans l'atmosphère et dans le pergélisol, de l'échange d'eau entre la couche active et la surface, ou du rôle des saumures (RSL, gullies ?) dans la modification des morphologies dans les milieux froids terrestres. Les crises morphologiques propres à la dégradation des milieux froids restent des phénomènes à investiguer en profondeur.

Equipe de Géomorphologie Planétaire d'IDES, Orsay: Marc Biancheri, S. Bouley, F. Costard, L. Dupeyrat, J. Gargani, Albane Saintenoy, F. Schmidt, A. Sejourne.