Dossier

La dynamique de la Terre, de son noyau à son atmosphère

Formation et évolution des continents et des océans, dynamique interne et externe de la Terre, interactions entre les composantes du système climatique… Quelles sont les lois physiques qui régissent la dynamique de notre planète ?

Sismomètre posé dans la roche d’une galerie du glacier d’Argentière
Sismomètre posé dans la roche d’une galerie du glacier d’Argentière

© Nicolas BAKER / ISTERRE / CNRS Images

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Tectonique des plaques, dérive des continents, magnétisme terrestre : la dynamique interne de la Terre concerne les mouvements et les processus qui affectent l’intérieur de la planète. Si ses manifestations les plus tangibles sont les tremblements de terre ou les volcans, la formation des grandes chaînes de montagnes et celle des océans en sont également la trace. Les surfaces continentales, quant à elles, sont modelées par l’eau, la glace et le vent : ce sont les processus qui relèvent de la dynamique externe de la Terre.

Ces dynamiques internes et externes interagissent avec le système climatique de la Terre. Les différentes composantes de ce dernier (atmosphère, hydrosphère, cryosphère, lithosphère, et biosphère) sont d’abord liées entre elles par des relations plus ou moins fortes, réciproques ou non. Mais le fragile équilibre énergétique du système climatique terrestre peut subir des perturbations – on parle de « forçages » – externes naturelles (variations orbitales, cycles solaires, éruptions volcaniques majeures…) ou anthropiques (dues à l’être humain), comme augmentation de la quantité de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.

La compréhension et la conceptualisation de ces lois physiques est nécessaire pour prévoir l’évolution de notre environnement.

Découvrez la physique de la planète terre en images !

Mots clés : tectonique des plaques, dérive des continents, séismes, volcans, champ magnétique, formation des océans, formation des reliefs, climat, système Terre, géophysique, physique du climat, dynamique de l’océan.

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ZheoPS-RTK (Z Positioning System – Real Time Kinematic) est un système de mesure topographique (uniquement Z) utilisable en terrain couvert (milieu urbain, forestier et souterrain). Il prend en compte l'effet des variations météorologiques pour apporter une précision décimétrique à l'altitude du point mesuré. Cette mesure peut être synchronisée avec celle d'un instrument de prospection géophysique et une acquisition autonome pourra être aussi réalisée via une application pour smartphone…

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ZheoPS-RTK
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Découvrez les études derrière les chiffres du 6ème rapport du GIEC et les travaux de recherches de scientifiques qui contribuent à comprendre l'évolution du climat ainsi que son impact. Ce deuxième épisode permet de découvrir le travail de scientifiques de l'Institut des Géosciences de Grenoble qui étudient la réaction des glaciers au changement climatique. En régions montagneuses et en régions polaires, des glaciologues comme Fanny…

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Glaciers, les sentinelles du climat
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Episode 2 : Alors que la fonte des glaces s'intensifie et que les glaciers s'érodent année après année, menaçant d'accélérer la montée des eaux, des chercheurs du CNRS ont placé le glacier d'Argentière (Alpes) “sur écoute” grâce à une méthode originale, pour mieux comprendre et mesurer ses mouvements.

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Cri glaçant du glacier (Le) ZPP#02
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En raison du réchauffement climatique, le glacier d'Argentière, situé dans le massif du Mont-Blanc, perd environ un mètre d'épaisseur chaque année, depuis 30 ans. Déjà équipé d'un cavitomètre, qui suit son déplacement en continu, il a été mis sur écoute à l'aide de capteurs sismiques, par les chercheurs et ingénieurs de la Mission RESOLVE. Pendant plus d'un mois, ces capteurs, disposés sur la base et en dessous du glacier, vont apporter des données plus précises sur son glissement, et…

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Un glacier sur écoute
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Par son isolement et ses conditions climatiques extrêmes, l'Antarctique est un territoire hostile mais il est également le lieu d'opportunités uniques pour la recherche et un espace réservé à l'exploitation scientifique depuis le protocole de Madrid signé en 1991. Ce film propose de découvrir le travail de quatre chercheurs parmi les scientifiques de disciplines variées venus mener leur projet de recherche sur le continent Antarctique : étude du comportement des animaux, observation des champs…

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Antarctique, laboratoire de glace (L')
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Au Laboratoire Ondes et Matière en Aquitaine, Hamid Kellay et son équipe étudient les bulles de savon comme modèles d'instabilités et de turbulences. L'objectif est de simuler des écoulements pour approcher au plus près un modèle de tourbillons comparables aux phénomènes naturels tels que cyclones, ouragans ou typhons. Les chercheurs étudient les tourbillons qui apparaissent sur ces bulles pour modéliser les écoulements atmosphériques. Ils ont ainsi pu proposer récemment…

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Cyclones en bulle
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Dans le Laboratoire des écoulements géophysiques et industriels de Grenoble (LEGI), les chercheurs ont à leur disposition un instrument unique, la plus grande plaque tournante au monde de quatorze mètres de diamètre. Cet outil exceptionnel leur permet de modéliser expérimentalement l'effet de la Force de Coriolis sur les écoulements atmosphériques et océaniques, phénomènes majeurs dans la vie de notre planète. La reproduction en laboratoire d'un grand nombre de…

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Cyclones en laboratoire
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Sur la base de Solenzara en Corse, les scientifiques du projet Exaedre ont mené une campagne d'observation, afin de mesurer les phénomènes physiques liés au déclenchement d'éclairs. L'équipe se repose à la fois sur l'utilisation d'un avion instrumenté géré par SAFIRE, transformé en laboratoire volant, et d'instruments au sol. L'enjeu est de mieux comprendre ces phénomènes et leurs impacts dans l'évolution du climat.

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Chasseurs d'orage (Les)
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Comment reconnaître les nuages qui pourraient être à l'origine d'orages violents ou d'inondations ? Venez en Ardèche, suivre les scientifiques qui chassent les nuages dangereux à l'aide d'un lidar, instrument de pointe pour aider à comprendre leur formation, et permettre d'anticiper les épisodes météorologiques intenses. Les trois premiers kilomètres de l'atmosphère sont difficiles à cartographier. Pourtant, les nuages de cette zone sont ceux qui déterminent les épisodes de…

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Comprendre les nuages
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Episode 5 : Ce nouvel épisode d'Un zeste pour la planète nous parle d'éoliennes... Mais surtout d'une machine extraordinaire, qui permet de simuler la rotation de la Terre et ses écoulements atmosphériques pour réaliser des expériences inédites. Un instrument précieux lorsqu'il s'agit d'implanter au mieux des parcs éoliens en haute mer, là où ils sont soumis à diverses forces terrestres...

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Machine à simuler l'atmosphère (La) ZPP#05
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Découvrez les études derrière les chiffres du 6ème rapport du GIEC et les travaux de recherches de scientifiques qui contribuent à comprendre l'évolution du climat ainsi que son impact. Ce premier épisode permet de découvrir le travail mené par des membres du LSCE (Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement) sur le site de Traînou en France. Ces scientifiques procèdent à la collecte d'échantillons d'air grâce à des ballons…

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Gaz à effet de serre : prenons de la hauteur
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Découvrez les études derrière les chiffres du 6ème rapport du GIEC et les travaux de recherches de scientifiques qui contribuent à comprendre l'évolution du climat ainsi que son impact. Ce sixième épisode permet de retracer l'évolution actuelle du climat de l'Amazonie grâce à la mobilisation des habitants sur place et à l'analyse d'images satellite. Le constat est sans appel : plus de sécheresse au sud, plus d'humidité au nord. Avec des conséquences en cascade…

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Amazonie : Le poumon suffoque
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Découvrez les études derrière les chiffres du 6ème rapport du GIEC et les travaux de recherches de scientifiques qui contribuent à comprendre l'évolution du climat ainsi que son impact. Ce quatrième épisode est consacré aux ensembles d'équations qui représentent les phénomènes physiques, comme la circulation de l'eau ou du carbone, et qui affectant notre planète. Comment sont élaborés ces modèles ? À quoi servent-ils ? Rencontre avec les scientifiques qui, grâce aux…

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Modélisation : le climat en équations
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Certains incendies, comme ceux qui se sont déclarés dans la province de l'Alberta au Canada depuis mai 2023, semblent incontrôlables. Comment anticiper un phénomène aussi variable et imprévisible ? Ce reportage vous emmène en Corse, où des expériences de terrain et des simulations permettent aux scientifiques de mieux comprendre la dynamique des feux de forêt.

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Incendies : des chercheurs aux avant-postes
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Conséquence de l'explosion démographique, la pénurie d'eau douce sera un des problèmes majeurs dans le monde pour les décennies à venir. Parmi les solutions envisagées, le dessalement de l'eau de mer connait un nouvel essor. Le procédé par distillation est longtemps resté le seul utilisé pour les installations de grande capacité. Malgré une amélioration des rendements, il reste réservé à des pays riches et disposant de réserves d'énergie. Les recherches sur les membranes semi-perméables ont…

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D'eau et de sel
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Lutter contre la pollution atmosphérique urbaine suppose la fiabilité des mesures et l'information active du citoyen. Le projet SMILE propose de mailler la ville en déployant une flottille de capteurs low-cost interconnectés rendus précis grâce à un procédé nouveau d'auto-calibration. L'emploi de drones permettra de générer des cartographies 3D à l'échelle d'une rue sur une plateforme citoyenne où se rencontreront toutes les parties prenantes : citoyens, académiques, décideurs politiques, monde…

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CNRS Images,

Nous mettons en images les recherches scientifiques pour contribuer à une meilleure compréhension du monde, éveiller la curiosité et susciter l'émerveillement de tous.