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36 results on '"Pastier, Anne-Morwenn"'

4. On the generation and degradation of emerged coral reef terrace sequences: First cosmogenic 36Cl analysis at Cape Laundi, Sumba Island (Indonesia)

Author

Chauveau, Denovan, Authemayou, Christine, Pedoja, Kevin, Molliex, Stéphane, Husson, Laurent, Scholz, Denis, Godard, Vincent, Pastier, Anne-Morwenn, de Gelder, Gino, Cahyarini, Sri Yudawati, Elliot, Mary, Weber, Michael, Benedetti, Lucilla, Jaud, Marion, Boissier, Audrey, Agusta, Vera Christanti, Aribowo, Sonny, Budd, Ann F., and Natawidjaja, Danny Hilman

Published
2021
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5. Unravelling the morphogenesis of coastal terraces at Cape Laundi (Sumba Island, Indonesia): insights from numerical models

Author

Chauveau, Denovan, Pastier, Anne-morwenn, De Gelder, Gino, Husson, Laurent, Authemayou, Christine, Pedoja, Kevin, Cahyarini Less, Sri Yudawati, Chauveau, Denovan, Pastier, Anne-morwenn, De Gelder, Gino, Husson, Laurent, Authemayou, Christine, Pedoja, Kevin, and Cahyarini Less, Sri Yudawati

Abstract

The morphology of coastal sequences provides fundamental observations to unravel past sea level (SL) variations. For that purpose, converting morphometric observations into a SL datum requires understanding their morphogenesis. The long-lasting sequence of coral reef terraces (CRTs) at Cape Laundi (Sumba Island, Indonesia) could serve as a benchmark. Yet, it epitomizes a pitfall that challenges the ultimate goal: the overall chronology of its development remains poorly constrained. The polycyclic nature of the terraces, involving marine erosion and reoccupation of old coral colonies by more recent ones hinders any clear assignment of Marine Isotope Stages (MIS) to specific terraces, in particular the reference datum corresponding to the last Interglacial maximum (i.e., MIS 5e). Thus, to overcome these obstacles, we numerically model the genesis of the sequence, testing a range of eustatic SL reconstructions and uplift rates, as well as exploring the parameter space to address reef growth, erosion, and sedimentation. A total of 625 model runs allowed us to improve the morpho-chronological constraints of the coastal sequence and, more particularly, to explain the morphogenesis of the several CRTs associated with MIS 5e. Our results suggest that the lowermost main terrace was first constructed during the marine transgression of MIS 5e and was later reshaped during the marine regression of MIS 5e, as well as during the MIS 5c and MIS 5a highstands. Finally, we discuss the general morphology of the sequence and the implications it may have on SL reconstructions. At Cape Laundi, as elsewhere, we emphasize the necessity to address the development of CRT sequences with a dynamic approach, i.e., considering that a CRT is a landform built continuously throughout the history of SL oscillations, and not simply during a singular SL maximum.

Published
2024
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7. Oblique Collision of the Bahamas Platform at the Northern Boundary of the Caribbean Plate Recorded by the Late Cenozoic Coastal Terraces of SE Cuba

Author

Authemayou, Christine, primary, Nuñez, Arelis, additional, Pedoja, Kevin, additional, Peñalver, Leandro, additional, Chauveau, Denovan, additional, Dunán‐Avila, Pedro, additional, Martin‐Izquierdo, Denyse, additional, de Gelder, Gino, additional, Husson, Laurent, additional, Castellanos Abella, Enrique, additional, Benítez Frómeta, Pedro de Jesús, additional, and Pastier, Anne‐Morwenn, additional

Published
2023
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9. Unravelling the morphogenesis of coastal terraces at Cape Laundi (Sumba Island, Indonesia): insights from numerical models

Author

Chauveau, Denovan, Pastier, Anne-morwenn, De Gelder, Gino, Husson, Laurent, Authemayou, Christine, Pedoja, Kevin, Cahyarini Less, Sri Yudawati, Chauveau, Denovan, Pastier, Anne-morwenn, De Gelder, Gino, Husson, Laurent, Authemayou, Christine, Pedoja, Kevin, and Cahyarini Less, Sri Yudawati

Abstract

The morphology of coastal sequences provides fundamental observations to unravel past sea level (SL) variations. For that purpose, converting morphometric observations into a SL datum requires understanding their morphogenesis. The long-lasting sequence of coral reef terraces (CRTs) at Cape Laundi (Sumba Island, Indonesia) could serve as a benchmark. Yet, it epitomizes a pitfall that challenges the ultimate goal: the overall chronology of its development remains poorly constrained. The polycyclic nature of the terraces, involving marine erosion and reoccupation of old coral colonies by more recent ones hinders any clear assignment of Marine Isotope Stages (MIS) to specific terraces, in particular the reference datum corresponding to the last Interglacial maximum (i.e., MIS 5e). Thus, to overcome these obstacles, we numerically model the genesis of the sequence, testing a range of eustatic SL reconstructions and uplift rates, as well as exploring the parameter space to address reef growth, erosion, and sedimentation. A total of 625 model runs allowed us to improve the morpho-chronological constraints of the coastal sequence and, more particularly, to explain the morphogenesis of the several CRTs associated with MIS 5e. Our results suggest that the lowermost main terrace was first constructed during the marine transgression of MIS 5e and was later reshaped during the marine regression of MIS 5e, as well as during the MIS 5c and MIS 5a highstands. Finally, we discuss the general morphology of the sequence and the implications it may have on SL reconstructions. At Cape Laundi, as elsewhere, we emphasize the necessity to address the development of CRT sequences with a dynamic approach, i.e., considering that a CRT is a landform built continuously throughout the history of SL oscillations, and not simply during a singular SL maximum.

Published
2023
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10. Oblique collision of the Bahamas Platform at the northern boundary of the Caribbean plate recorded by the Late Cenozoic coastal terraces of SE Cuba

Author

Authemayou, Christine, Nuñez, A., Pedoja, K., Peñalver, L., Chauveau, D., Dunán‐avila, P., Martin‐izquierdo, D., De Gelder, G., Husson, L., Castellanos Abella, E., De Jesus Benitez Frometa, Pedro, Pastier, Anne ‐morwenn, Authemayou, Christine, Nuñez, A., Pedoja, K., Peñalver, L., Chauveau, D., Dunán‐avila, P., Martin‐izquierdo, D., De Gelder, G., Husson, L., Castellanos Abella, E., De Jesus Benitez Frometa, Pedro, and Pastier, Anne ‐morwenn

Abstract

The southeastern tip of Cuba Island is limited to the south by the N-Caribbean boundary. By revisiting the impressive sequences of coastal terraces of this region, we decipher the Quaternary deformation pattern of this plate boundary. We present a detailed mapping of coastal terraces uplifted over a hundred kilometers of coastline, and U/Th dating. At Punta de Maisí, the deformation pattern shows (1) a faster uplift close to the transform boundary and (2) a northward propagation of folding produced by the convergence of the Bahamas platform toward the Caribbean plate. Along the southern coast of Punta de Maisí, the sequence displays twenty-nine coastal terraces up to 520 m in elevation and a upper Pleistocene uplift rate of 0.23 ± 0.07 mm.yr-1 . We interpret this deformation as resulting from an offshore north-dipping reverse fault near the coast. This uplift rate corresponds to 3 to 1.6 % of the short-term horizontal slip rate of Septentrional Oriente Fault Zone (10 ± 0.1 mm.yr-1). Along the northern coast of Punta de Maisí, the sequence displays height coastal terraces up to 220 m in elevation and the uplift rates amount to 0.1 ± 0.05 mm.yr-1 and likely result from the reverse faulting and folding associated with the offshore North Hispaniola Fault Zone. Uplift rates quickly decrease to the West, in agreement with the westward decrease in the activity of the North Hispaniola Fault Zone due to the docking of the Bahamas Platform against Cuba, while the platform more gently underthrusts Cuba to the East. Key Points SE of Cuba, the maximum uplift rate is 0.23 mm/yr for the last 120,000 years and there is a maximum of 29 coastal terraces in a 520 m high sequence The upper and middle coastal terraces of the sequences are tilted to the north and show northward folding The uplift gradient of SE Cuba expresses the docking of the Bahamas Platform against Cuba to the West, while the platform more gently underthrusts Cuba to the East

Published
2023
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11. Constraining sea level oscillations in the Last Interglacial by modeling fossil coral reefs

Author

Chauveau, Denovan, Rovere, Alessio, and Pastier, Anne-Morwenn

Abstract

Presented at the INQUA conference 2023 (Rome, Italy) Constraining sea level oscillations in the Last Interglacial by modeling fossil coral reefs Denovan Chauveau1, Alessio Rovere1, Anne-Morwenn Pastier2 1Dipartimento di Scienze Ambientali, Informatica e Statistica Università Ca’ Foscari Venezia, Italy 2Helmholtz Centre Potsdam, German Research Centre for Geosciences (GFZ), Potsdam, Germany Understanding past sea-level (SL) oscillations is essential to gauge the future patterns of SL rise, in response to warmer climate conditions. Thanks to the good preservation and dating of fossil outcrops, the Last Interglacial (LIG; ~122 ka ago) is one of the best climate analogs to study the possibility of abrupt SL changes within an interglacial. The existence and magnitude of possible intra-LIG SL oscillations is a hotly debated topic. Indeed, some LIG coastal stratigraphic sequences, especially those stemming from coral reef terraces (CRTs), are characterized by abrupt shifts in geological facies or double/multiple stepped stratigraphies, which were hitherto interpreted as proxies for abrupt SL oscillations. To investigate whether these geological formations have an eustatic origin, we focused on modeling the processes and SL scenarios that may contribute to build such reef stratigraphies. For this purpose, we used two models: DionisosFlow software (i.e., a forward stratigraphic model) and the code of Pastier et al. (2019; Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 20(8); i.e., a kinematic model based on reef morphology). In our work, we first calibrated the CRT morphogenesis parameters (e.g., carbonate production/reef growth; sedimentation; marine erosion; rock foundation geometry, etc.) based on global reef observations. Then, we tested different SL scenarios (e.g., a stable SL highstand, a stable SL followed by a rapid jump, a double peak SL highstand, etc.). Finally, we compared modeled and observed stratigraphies, and investigated which parameter set, processes and SL scenario are most consistent with observations of double/multiple-stepped reef stratigraphies at different sites globally. Our results highlight that the morphology of CRT sequences provides fundamental observations to unravel past SL, including the possible intra-LIG SL oscillations.

Published
2023
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12. Constraining sea level variations in the Last Interglacial by modeling fossil coral reefs: A step forward in understanding the current rise?

Author

Chauveau, Denovan, Pastier, Anne-Morwenn, Rovere, Alessio, De Gelder, Gino, Husson, Laurent, Authemayou, Christine, and Pedoja, Kevin

Subjects
Sea level, Coral reef, Numerical Modeling, Coastal geomorphology
Abstract

The morphology of fossil coral reef (FCR) sequences provides fundamental observations to unravel past sea levels (SL), including the possible intra-Last Interglacial (LIG) SL oscillations, and thus to anticipate future variations. For that purpose, converting morphometric observations into SL datum requires understanding the FCRs morphogenesis. The FCRs sequence at Cape Laundi (Sumba Island, Indonesia), commonly serves as a benchmark. Previous authors identified at least three distinct FCRs associated with the LIG. Thus, to understand the morphogenesis of this multiple record, we numerically model the growth of the sequence, testing a range of SL curves (with one or several SL peaks at the LIG). Our results suggest that, regardless of the SL curves used, 1) the lowermost FCR was first carved during the LIG marine transgression and was later reshaped during the LIG marine regression, and 2) the intra-LIG SL variations are not the main reason for the several LIG FCRs observed in the sequence (the older FCRs being the main cause). But this may not be the case on other sites in the world (e.g., Bahamas). Therefore, we propose to try our numerical approach to discern between an eustatic vs non-eustatic origin of the ‘double-stepped’ stratigraphy of other LIG FCRs.

Published
2022

13. Modeling coral reef terraces: The Last Interglacial at Cape Laundi (Sumba Island, Indonesia)

Author

Chauveau, Denovan, Pastier, Anne-Morwenn, De Gelder, Gino, Husson, Laurent, Authemayou, Christine, Pedoja, Kevin, and Rovere, Alessio

Subjects
Quaternary, Sea level, Coral reef, Numerical Modeling, Coastal geomorphology
Abstract

The morphology of coral reef sequences (CRTs) provides fundamental observations to unravel past sea levels, including the possible intra-Last Interglacial (LIG) sea level oscillations. For that purpose, converting morphometric observations into sea level datum requires understanding the CRTs morphogenesis. The canonical sequence of CRTs at Cape Laundi, on the north coast of Sumba Island (Indonesia), commonly serves as a benchmark. Yet, it epitomizes a pitfall that challenges the ultimate goal: the overall chronology of its development remains poorly constrained. The polycyclic nature of the CRTs, involving marine erosion and reoccupation of old coral colonies by more recent ones prevents any clear assignment of Marine Isotope Stages (MIS) to specific CRTs, in particular the reference datum corresponding to the LIG. Thus, to overcome these obstacles, we numerically model the growth of the sequence, testing a range of sea level curves (with no or several peaks at the LIG) and uplift rates, as well as exploring the parameter space to address reef growth, erosion, and sedimentation. We used these ~500 realizations to improve the morpho-chronological constraints of the sequence and to explain the morphogenesis of the several CRTs associated with the LIG. Our results suggest that, regardless of the sea level curves used, 1) the lowermost main CRT was first carved during the LIG marine transgression and was later reshaped during the LIG marine regression, but also during the MIS 5c and MIS 5a highstands, and 2) the intra-LIG sea level oscillations are not responsible for the several LIG CRTs observed in the sequence (the older CRTs being the main cause). But this may not be the case on other sites in the world (Bahamas, Western Australia, etc.). Therefore, we propose to try our numerical approach to discern between an eustatic vs non-eustatic origin of the ‘double-stepped’ stratigraphy of other LIG CRTs.&nbsp

Published
2022

15. High interstadial sea levels over the past 420ka from the Huon Peninsula, Papua New Guinea

Author

Agencia Estatal de Investigación (España), Gelder, Gino de, Husson, Laurent, Pastier, Anne-Morwenn, Fernández-Blanco, David, Pico, Tamara, Chauveau, Denovan, Authemayou, Christine, Pedoja, Kevin, Agencia Estatal de Investigación (España), Gelder, Gino de, Husson, Laurent, Pastier, Anne-Morwenn, Fernández-Blanco, David, Pico, Tamara, Chauveau, Denovan, Authemayou, Christine, and Pedoja, Kevin

Abstract

The history of sea level across the Quaternary is essential for assessing past and future climate. Global sea-level reconstructions are typically derived from oxygen isotope curves, but require calibration with geological constraints that are scarce prior to the last glacial cycle (>130 thousand years ago). Here we show that the coral reef terrace sequence at the Huon Peninsula (Papua New Guinea) provides such constraints up to ∼420 thousand years ago, through a geometric analysis of high-resolution topographic data. We derive a northward tectonic tilt as regional deformation pattern, and estimate relative sea level for 31 Quaternary periods, including several periods for which no relative sea level data exists elsewhere. Supported by numerical reef models, these estimates suggest that oxygen isotope-based global mean sea-level curves systematically underestimate interstadial sea-level elevations, by up to ∼20 m. Compared to those curves, our results imply a stronger degree of non-linearity between ice-sheet volumes and global temperatures within Quaternary glacial cycles

Published
2022

18. Re-visiting the Huon (Papua New Guinea) coral reef terraces: high resolution topography and modeling

Author

de Gelder, Gino, Pastier, Anne-Morwenn, Chauveau, Denovan, Fernandez Blanco, David, Authemayou, Christine, Pedoja, Kevin, Husson, Laurent, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Géosciences Océan (LGO), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-Université Grenoble Alpes (UGA), SGF, CNRS, Laboratoire de Géologie de Lyon ou l’étude de la Terre, des planètes et de l’environnement, and Sciencesconf.org, CCSD

Subjects
[SDU] Sciences of the Universe [physics], Coral reefs, sea, level, [SDU]Sciences of the Universe [physics], tectonics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2021

22. Subsiding Sundaland

Author

Sarr, Anta-Clarisse, Husson, Laurent, Sepulchre, Pierre, Pastier, Anne-Morwenn, Pedoja, Kevin, Elliot, Mary, Arias Ruiz, Camillo, Solihuddin, Tubagus, Aribowo, Sonny, Susilohadi, Susilohadi, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Modélisation du climat (CLIM), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Indonesian Government, Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Indonesian Institute of Sciences (LIPI), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)

Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences, 13. Climate action, [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Geology, 14. Life underwater, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, 15. Life on land, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

(IF 4.77; Q1); International audience; Sundaland is the currently partially drowned continental landmass (the Sunda shelf) that encompasses Borneo, Sumatra, Java, and the Malay Peninsula. The central part of the shelf has been episodically reclaimed from the sea during successive Quaternary glaciations. Combining geomorphological observations with numerical simulations of coral reef growth, we show that the Sunda shelf is subsiding, and that this intermittent regime of transgressions only prevailed over the last 400,000 years BP. Prior to that age, Sundaland was permanently emerged. We relate this event to transient dynamic topography in the Indo-Australian subduction zone. We anticipate that this revised paleogeography could make Sundaland a remarkable example of the interplay between the solid Earth and the soft Earth (hydro-, atmo-, and bio-sphere).

Published
2019

23. The Okavango delta through the deformation of its surface : multi-proxy approach from hydrology to tectonics

Author

Pastier, Anne-Morwenn, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Rennes 1, Olivier Dauteuil, Mike Murray-Hudson, Frédérique Moreau, Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Rennes

Subjects
Géodésie, Delta de l'Okavango, Okavango Delta, Effets de charge, Loading effects, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Hydrology, Geodynamics, Géodynamique, Geodesy, Hydrologie
Abstract

The Okavango Delta is an endorheic system forming an alluvial fan in the Kalahari depression. The local ecosystem is paced by the annual flood coming from the Angolan highlands, blocked downstream by the normal faults scarps of the Okavango graben. This annual regime is highly variable, with the spatial distribution of the flood differing every year. At the geological time scale, from millenary to mega-annual, the Delta's endorheism can also vary between wetlands (current regime), mega-lake or loose its endorhism to turn into a river. Processes driving these regime variations are 1) the hydrological system, 2) the faulting of the graben, 3) the sedimentary input and 4) the ecosystem. This study brings quantitative constraints regarding two of these processes through the deformation of the Earth's ground surface monitored by permanent GPS stations. The observed signal is impacted seasonally by the hydrological loading resulting from the rainy season, and inter-annually by the variations of the terrestrial water storage, as well as the tectonic activity of the graben. GRACE satellites provide a quasi-continuous record of the variations of the Earth's continental water storage, allowing the modelling of the elastic deformation imposed on the Earth's crust by loading. The resulting modelled deformation signal is well correlated to the observed seasonal signal, hence validating the GRACE data products and revealing a large aquifer in the Okavango basin. GRACE thus provides a new proxy to monitor the evolution of water storage, and to validate more robustly the hydrological model calibrated for the basin. The variations in terrestrial water storage (TWS) in the basin validated by GRACE confirm the buffer effect of the aquifer in the modulation of climatic variations. The phase of the TWS variations moreover highlights a threshold in the recharge of TWS during the rainy season, depending on the intensity of the first rains. Finally, the poor spatial resolution of TWS variations provided by GRACE can be further constrained by a detail examination of the GPS signals in the basin. Horizontal displacements rates across the graben reveal a low tectonic deformation rate, of 1 mm/yr, exclusively along a dextral strike-slip component. Such a low deformation rate excludes a significant influence of the graben faulting on the variability of the flood distribution. The observed deformation calls into question the current geodynamic model for the area, i.e. incipient rifitng due to the propagation of a southwestern branch of the East African Rift System. A review of the numerous geophysical studies in the study area over the last decade, as well as a re-examination of the seismic data in southern Africa does not provide significant evidence for rifting in the Okavango graben. An alternative geodynamic model is proposed, based on the far-field accommodation of the deformation resulting from the differential extension rates in the Rift Valley, and the displacement of the Kalahari craton relative to the Nubian plate.; Le Delta de l'Okavango est un système endorhéique formant un cône alluvial dans la dépression du Kalahari. L'écosystème y est rythmé par une crue annuelle en provenance de l'Angola et entravée par l'escarpement des failles normales du graben de l'Okavango. Ce régime annuel est très variable, car la répartition de la crue annuelle diffère tous les ans. À plus grande échelle temporelle, du millénaire au Ma, l'endorhéisme du Delta peut varier entre des marais (actuel), un mega-lac ou perdre son caractère endorhéique (rivière). Les processus pouvant contrôler ces variations de régime sont 1) l'hydrologie du système, 2) l'activité des failles du graben, 3) l'apport sédimentaire et 4) l'écosystème. Cette étude apporte des contraintes quantifiées éclairant deux de ces processus à travers l'observation de la déformation de la surface terrestre par l'enregistrement de stations GPS permanentes. Le signal observé est annuellement impacté par la charge hydraulique résultant de la saison des pluies, et inter-annuellement par les variations de cette charge, ainsi que l'activité tectonique du graben. Les satellites GRACE fournissent un enregistrement quasi-continu de la variation du stock d'eau continentale, rendant possible la modélisation de la déformation élastique de la surface terrestre sous l'effet de cette charge. Le signal de déformation ainsi modélisé est comparable au signal saisonnier enregistré, validant les données satellitaires GRACE et révélant un important aquifère dans le bassin de l'Okavango. GRACE fournit ainsi un nouveau proxy permettant de suivre l'évolution de l'aquifère, et de valider le modèle hydrologique calibré précédemment pour le bassin. Les variations inter-annuelles d'eau souterraine dans le bassin validées par GRACE confirment le rôle de tampon des variations climatiques joué par l'aquifère sur la modulation des variations climatiques. La phase des variations du stock d'eau met de plus en évidence un effet de seuil dans la recharge de ce stock, en fonction de l'intensité des premières pluies. La faible résolution spatiale des variations du stock d'eau continental fournie par GRACE peut finalement être mieux contrainte par un examen plus détaillé des signaux GPS dans le bassin. Les vitesses de déformation horizontales de part et d'autre du graben révèlent une déformation tectonique faible sur l'ensemble du graben, de 1 mm/an exclusivement décrochante dextre. Une si faible déformation exclut une influence significative de l'activité tectonique et sismique du graben sur la variabilité de la distribution de la crue. Cette déformation observée remet en question le modèle géodynamique admis dans la région, soit une phase précoce de rifting liée à la propagation d'une branche SW du Rift Est-Africain. Un recensement des nombreuses études géophysiques réalisées dans la région dans la dernière décennie et un réexamen de la sismicité de l'Afrique australe n'amène aucune preuve significative de rifting dans le graben de l'Okavango. Un autre modèle géodynamique pour l'Afrique australe est proposé, basé sur l'accommodation lointaine de la déformation associée à l'ouverture à taux différentiels du Rift Est-Africain et le déplacement du craton du Kalahari par rapport au reste de la plaque nubienne.

Published
2018

24. Distribution et origine de la déformation actuelle dans un basin intracontinental : le Delta de l’Okavango (Botswana)

Author

Dauteuil, Olivier, Pastier, Anne-Morwenn, Hudson, Mike Murray, Wolski, Piotr, Moreau, Frédérique, Portier, Nolwenn, Crave, Alain, Dubigeon, Isabelle, Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Okavango Research Institute, University of Botswana, Climate Systems Analysis Group [Cape Town] (CSAG), University of Cape Town, Institut de physique du globe de Strasbourg (IPGS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
apart, GNSS, deformation, [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, pull, bassin continental, hydrologie
Abstract

International audience; Le plateau sud-africain est classiquement considéré un domaine intraplaque stable, le dernier événement orogénique ayant eu lieu à la fin du Paléozoïque. Or il existe de nombreuses évidences d’une déformation interne dont l’origine est débattue, la propagation du rift est-africain vers le sud-ouest est l’une des hypothèses proposées (Pastier et al., 2018). Ces déformations diffuses ont conduit à la formation du graben de l’Okavango, l’un des plus grands écosystèmes endoréiques actuel au monde, contrôlé par un jeu de failles NE-SW. Afin de comprendre sa dynamique actuelle et future, nous avons estimé le champ de déplacement 3D du Delta de l’Okavango à partir de la déformation d’un réseau géodésique relevé par GPS tous les 2 ans et d’une étude structurale.La composante horizontale affiche un mouvement latéral dextre avec un taux élevé inattendu : de 3 à 50 mm/an, croissant vers le NO. Ce résultat est compatible avec les travaux de Pastier et al. (2017) réalisé à partir d’un réseau régional plus large. La composante verticale montre une subsidence de 1 à 28 mm/an, à l’intérieur du Delta et un uplift de 1 à 20 mm/an à l’extérieur. L’analyse du champ de déformation montre une composante rotationnelle dans le Delta avec une faible extension perpendiculaire à la direction moyenne de la structure. Ce champ de déplace- ment correspond à un bassin en décrochement dextre, non pas à un rift comme classiquement admis. Les données géophysiques sont compatibles avec cette interprétation en montrant un très faible amincissement crustal.Les taux de subsidence élevés sont compatibles avec le taux d’accumulation de sédiments allant de 5 à 15 mm/an selon l’âge proposé pour les sédiments plus anciens. Cependant, la différence d’au moins 10 mm/an reste significative. Nous proposons qu’elle soit due à l’effet de charge induite par le stockage en sédiments et en eau dans le Delta et les zones avoisinantes comme montré par les données GRACE (6,7 km3/an depuis 2002, Llovel et al., 2010) et par l’analyse hydrogéologique de Pastier (2018).L’endoréisme du système et son évolution résulte du couplage de deux processus régionaux : la géodynamique (basin décrochant dextre) et l’hydrologie (cycle annuel et stockage en profondeur). Les deux processus produisent une subsidence à deux longueurs d’onde avec un signal périodique (cycle climatique annuel) et une tendance long terme (géodynamique et stockage permanent) qui pourraient expliquer la sismicité diffuse de la région.

Published
2018

25. Some consequences of the geodynamics of sea level on the biosphere. The SE Asian example

Author

Husson, Laurent, Sarr, Anta-Clarisse, Pastier, Anne-Morwenn, Sepulchre, Pierre, Pedoja, Kevin, Elliot, Mary, Hantoro, Wahyoe S., Jaramillo, Carlos, Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Géosciences Rennes ( GR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes ( OSUR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] ( LSCE ), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines ( UVSQ ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Morphodynamique Continentale et Côtière ( M2C ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes ( LPGN ), Université de Nantes ( UN ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Indonesia Research Center for Geotechnology, Bandung Institute of Sciences, European Geosciences Union, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation du climat (CLIM), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Research Center for Geotechnology, Indonesian Institute of Sciences (LIPI), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)

Subjects
[SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [ SDU.STU ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Abstract

International audience; Mantle flow and subducting slabs dynamically deflect the surface of the Earth. These deflections occasionallysuffice to alternatively inundate or emerge vast expanses of landmasses. This is the case in SE Asia, where geo-morphological indicators attest for widespread uplift in the East, in "Wallacea" and subsidence in the West, in thevery shallow Sunda platform. These movements attest for transient subduction dynamics of the Indo-Australiansubduction zone. We conducted fieldwork in key areas : Sulawesi in the East, Belitung in the West. Geomorpho-logical observations and modeling, geophysical measurements and age determinations have enable us to determineQuaternary rates of subsidence (Sunda shelf) and uplift (in Wallacea), of a few tenths of millimeters per year, fasterthan over longer time scales.We hypothesize that such rates of vertical ground motion triggered by the subducting slabs, though modest, aresufficient to very efficiently impact the external spheres of the Earth. More specifically, because it is associated withmodifications of the relative sea level, we propose that they critically altered diverse aspects of the biosphere. Wepropose that such geodynamics ultimately modulate the dynamics of the biosphere in ways as diverse as boostingreef productivity by an order of magnitude, fostering the development of the "Coral Triangle" center of biodiver-sity and, in a rather provocative way, even helping Homo erectus reach Java and large faunas cross Sundaland evenduring interglacial periods

Published
2017

26. 4D geomorphological evolution of intertropical islands

Author

Pastier, Anne-Morwenn, Bezos, Antoine, Husson, Laurent, Pedoja, Kevin, Camilo Arias, Ruiz, Elliot, Mary, Lacroix, Pascal, Imran, Andi Muhammad, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universitas Hasannudin, European Geosciences Union, Géosciences Rennes ( GR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes ( OSUR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes ( LPGN ), Université de Nantes ( UN ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Morphodynamique Continentale et Côtière ( M2C ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ), Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[ SDU.STU.GM ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology
Abstract

International audience; Coral reef terraces record joint variations of sea level and surface elevation. U/Th ratings on corals along withtopographic/bathymetric profiles and eustatic reconstitutions allow to locally determine the vertical rate of groundmotion, while numerical modelling of reef sequences allows to unravel the processes controlling the architecture ofsequences, and high-resolution DEMs facilitates the detailed mapping of the sequences of reef terraces. Alltogether,these methods allow to extrapolate the local vertical rates towards an unprecedented resolution for 4D kinematics.We applied our method to uplifting islands of the tectonically active Buton Archipelago, SE Sulawesi, Indonesia.The area undergoes a general uplift revealed by the ubiquitous occurrence of uplifted and folded reef sequences.Wedated some 40 samples using U/Th, acquired sonar and dGPS profiles, and constructed high-res DEMs (Pleiades).Local vertical rates (from 0.2 to 0.28 mm/yr) were determined. Detailed geomorphological mapping of the lateralvariations of the terraces are converted into time and space variations of uplift rates. Extrapolating the higher,undated terraces permits to reconstruct the overall 4D geomorphology history over the last Ma. In turns, theseresults give a unique view on the structural kinematics

Published
2017

27. Quantifying subsidence of the Sunda shelf (SE Asia) from coral reefmorphology

Author

Sarr , Anta-Clarisse, Husson , Laurent, Pastier , Anne-Morwenn, Becker , Thorsten, Holt , Adam, Alpert , Lisa, Arias Ruiz , Camillo, Elliot , Mary, Pedoja , Kevin, Imran , Andi Muhammad, Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Géosciences Rennes ( GR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes ( OSUR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Jackson School of Geosciences, University of Texas at Austin [Austin], Massachusetts Institute of Technology ( MIT ), Aera Energy LLC, Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes ( LPGN ), Université de Nantes ( UN ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Morphodynamique Continentale et Côtière ( M2C ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ), European Geosciences Union, Dubigeon, Isabelle, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Jackson School of Geosciences (JSG), Massachusetts Institute of Technology (MIT), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), and Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [ SDU.STU ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Abstract

International audience; The vertical motions of the lithosphere have deeply shaped the geography of SE Asia over the last 5 Myrs. Thewide continental Sunda and Sahul platforms have been periodically inundated in the West and Southeast, respec-tively, whereas myriad of islands have emerged in the more central region of "Wallacea". The long wavelengthpattern of vertical motion is mirrored by the coastal geomorphology, which displays a striking bimodal repartitionthroughout the area. Sequences of uplifted terraces, notches and cliffs are prominent in Wallacea - and attest for itsgeneral uplift. Conversely, emerged paleo-reefs are absent above modern reefs and wide alluvial plains dominatecoastal areas surrounding Sunda and Sahul shelves and suggests that subsidence prevails.In order to quantify the subsidence of the Sunda shelf, we used a probabilistic approach based on a numer-ical model that reproduces the development of coral reefs sequences trough time, in response to relative sea levelvariations. The model accounts for growth reef rate, sea level variations, sub-marine erosion and subsequentsedimentation. This method enables to evaluate the field of parameters (slope, vertical rate, reef growth rate) thatsatisfyingly reproduce the observed morphology. Comparison of the predicted and observed morphologies of theisland of Belitung (Sunda shelf) yields short-term subsidence rates ranging from -0.20 to -0.45 mm/yr. Because theshelf is really shallow (typically - 30 m, and up to -120 m), such subsidence rates set the timing of the drowningof Sundaland. It implies that the platform would have been permanently emerged recently, even during period ofhigh sea level stand.The slower, long-term Neogene subsidence of SE Asia, responds to the subduction dynamics of the Sumatra-Javaslab. We tested the possibility that the collision of the Australian continent with the Banda Arc modified thislong-term behavior. Because the transition from oceanic subduction to continental collision modifies the subduc-tion dynamics, subsidence rates should have increased in the Sunda shelf and decreased in Wallacea. Subsidenceover most part of Wallacea came indeed to an end in the last 5 Myrs, when the australian margin collided withthe Banda arc, and uplift has taken over in the most recent period of time. We use three-dimensional subductionnumerical models to show how the Australian collision has modified dynamic topography in the overriding plate,and suggest that the pattern of dynamic topography variations following Australia-Banda collision could havecontributed to differential vertical deformation in SE Asia.

Published
2017

28. Looking for very low tectonic deformation in GNSS time series impacted by strong hydrological signal in the Okavango Delta, Botswana

Author

Pastier, Anne-Morwenn, Dauteuil, Olivier, Murray-Hudson, Michael, Crave, Alain, Longuevergne, Laurent, Walpersdorf, Andrea, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Okavango Research Institute, University of Botswana, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), European Geosciences Union, Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)

Subjects
[SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology
Abstract

International audience; Located in northern Botswana, the Okavango Delta is a vast wetland, fed from the Angolan highlands and constrainedby a half-graben in the Kalahari depression. Since the 70’s, the Okavango graben is usually consideredas the terminus of the East African Rift System. But a recent geodetic study showed there has been no extensionon the tectonic structure over the past 5 years, and recent geophysical studies began to call this hypothesis intoquestion. The deformation in the area could instead be related to far-field deformation accommodation due to themotion of the Kalahari craton relative to the rest of the Nubian plate and to the opening of the Rift Valley.Getting to the vertical deformation isn’t trivial. The GNSS time series show a strong annual deformation of theground surface (3 cm of amplitude). On the vertical component, this periodic signal is so strong that it hides thetectonic long-term deformation, while this information would give a crucial insight on the geodynamic process atplay.This periodic signal is related to the seasonal loading of water due to the rainy season. This hypothesis is corroboratedby the modeling of the surface deformation based on the GRACE satellites data, interpreted as the variationof groundwater amount. In the Okavango Delta, the peak of water level isn’t paced with the local precipitations,but is driven by a flood pulse coming from the Angolan Highlands. The migration of this massive water body isn’tvisible at first order in GRACE data. Yet, local precipitations are supposed to undergo too much evapotranspirationto be significant in the hydrological balance. Thus this later water body isn’t supposed to produce a mass anomalyin GRACE time series. This paradox could highlight a relationship not yet defined between groundwater and localrainfall.The wide spatial resolution of GRACE data (about 300 km) doesn’t allow a modeling accurate enough to give accessto the slow tectonic deformation, nor to determine the groundwater behavior within the basin. While GRACEdata show a strong groundwater variation in the area, very few direct data are available on this hydrological reservoir.We thus decided to implement a new geodetic and piezometric network in the Okavango Delta.The first results show an unpredicted influence of the local rainfall on the water table elevation, with disturbanceor even stop of decrease of the water table. Signals differ between stations, in response to daily evapotranspirationas well as monthly behavior of the water table

Published
2017

29. On the long-lasting sequences of coral reef terraces from SE Sulawesi (Indonesia): Distribution, formation, and global significance

Author

Pedoja, Kevin, primary, Husson, Laurent, additional, Bezos, Antoine, additional, Pastier, Anne-Morwenn, additional, Imran, Andy Muhammad, additional, Arias-Ruiz, Camilo, additional, Sarr, Anta-Clarisse, additional, Elliot, Mary, additional, Pons-Branchu, Edwige, additional, Nexer, Maëlle, additional, Regard, Vincent, additional, Hafidz, Abdul, additional, Robert, Xavier, additional, Benoit, Laurent, additional, Delcaillau, Bernard, additional, Authemayou, Christine, additional, Dumoulin, Caroline, additional, and Choblet, Gaël, additional

Published
2018
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30. Subsidence de la plateforme de la Sonde(Asie du Sud-Est) : contraintes apportées parla modélisation des récifs

Author

Sarr , Anne-Clarisse, Pastier , Anne-Morwenn, Husson , Laurent, Elliot , Mary, Camilo Arias , Ruiz, Pedoja , Kevin, Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Géosciences Rennes ( GR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes ( OSUR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Morphodynamique Continentale et Côtière ( M2C ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ), Société Géologique de France, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dubigeon, Isabelle, Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, [SDU.STU.TE] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, modeling, [ SDU.STU.TE ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Sunda shelf, coral, subsidence
Abstract

National audience; En Asie du Sud-Est, la surrection domine la partie centrale(Est Indonésie) alors que les domaines de plateformes continentales,à l’Est et à l’Ouest, semblent être dominés par de la subsidence.Cela se traduit par des morphologies côtières contrastéesavec une prédominance de récifs barrières, de terrasses surélevéeset d’encoches marines dans les zones d’uplift alors que le contourdes plateformes est occupé par de larges plaines alluviales recouvertesde mangroves. Des études récentes sur la plateforme dela Sonde proposent par ailleurs qu’elle subit une subsidence dynamiqueliée à l’activation de la subduction Sumatra-Java depuisl’Eocene. Cependant, les taux de subsidences estimés sont rares,excepté à la marge de la plateforme et dans les bassins sédimentaires.Afin de contraindre les vitesses de subsidence, un modèlequi reproduit l’évolution de la morphologie récifale au coursdu temps a été utilisé. Il tient compte de la croissance récifale,des variations du niveau marin, de l’érosion sous-marine etde la sédimentation subséquente. Une étude paramétrique a étémenée afin de tenir compte de l’incertitude sur certains processus(pentes, vitesse verticale, taux de croissance). Les profils topographiquesobtenus comparés aux paramètres morphologiquesdu récif de l’ile de Belitung montrent que l’ile subside probablementà un taux compris entre 0,2 et 0,45 mm/an depuis le pleistocene.Etant donné la faible bathymétrie de la plateforme (- 120m maximum), cela implique qu’elle était en partie continuellementémergée, même en période de haut niveau marin.

Published
2016

31. Productivité récifale durant le Neogene tardif

Author

Laurent , Husson, Pastier , Anne-Morwenn, Sarr , Anta-Clarisse, Pedoja , Kevin, Eliot , Mary, Schmitt , Anais, Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Géosciences Rennes ( GR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes ( OSUR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Morphodynamique Continentale et Côtière ( M2C ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes ( LPGN ), Université de Nantes ( UN ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Société Géologique de France, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [ SDU.STU.ST ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy
Abstract

National audience; During the glacial-interglacials cycles that prevailed duringPlio-Pleistocence times, the pace of sea level oscillations exertsa major control on coral reef growth and expansion. We designeda numerical model to quantify reef productivity and carbonatepreservation that accounts for sea level oscillations, reef growth,erosion and subsequent geomorphological carving. We carried outa parametric study of a variety of processes (reef growth, erosion,local slope, uplift and subsidence, relative sea level, etc) towardsa probabilistic analysis of reef productivity and carbonate production.We further test the effect of the frequency and amplitudeof sea level oscillations using sea level curves derived from boththe 18O isotope record of past sea level change and synthetic sinusoidalsea level curves. Over a typical climate cycle, our modelsimulations confirm that the rate of sea level change is the primarycontrolling factor of reef production, as it modifies the productivityby several orders of magnitude. Most importantly, reef productivityincreases during periods of sea level rise, and decreasesduring sea level stands, while conversely, the morphology recordsthe opposite in a misleading fashion: Reef terraces expand duringsea level stands due to the joint effects of erosion and patient reefgrowth at a stationary level until the accommodation space is filledup. On the long-term, over the Plio-Pleistocene period, verticalground motion also significantly alters the production: moderateuplift or subsidence can boost reef productivity up to tenfold withrespect to a stationary coastline. Last, the amplitude and frequencyof the sea level oscillations (typically 40 kyrs vs. 100 kyrsperiods) moderately impact reef productivity. These results can beultimately converted into estimates of carbonate production andcarbon sequestration during the Late Neogene, provided relativesea level is documented in the tectonically agitated intertropicalzone.

Published
2016

32. Sequences of coral reef terraces from Butonand Tukang Besi archipelagos, SoutheastSulawesi, Indonesia: the most comprehensiverecord of Plio-Quaternary highstands ?

Author

Pedoja, Kevin, Husson, Laurent, Bezos, Antoine, Eliot, Mary, Pastier, Anne-Morwenn, Arias-Ruiz, Camilo, Sarr, Anta-Clarisse, Regard, Vincent, Pons-Branchu, Edwige, Morphodynamique Continentale et Côtière ( M2C ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ), Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes ( LPGN ), Université de Nantes ( UN ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Géosciences Rennes ( GR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes ( OSUR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Société Géologique de France, Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)

Subjects
Sulawesi, Plio-Quaternary sea level, [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [ SDU.STU.ST ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, marine and coral reef terraces, U/Th dating
Abstract

National audience; The Indonesian archipelago displays spectacular Late Cenozoicsequences of marine and coral reef terraces, in particular onthe Tukang Besi and Buton archipelagos (SE Sulawesi). In thisarea, the late Cenozoic uplift of submarine banks and other topographichighs led to major geographic changes: reef platformsand/or table reefs arose over topographic highs, then sequencesof coral reef terraces emerged and covered the rising slopes of theislands. Remote sensing imagery associated to preliminary fieldmapping and U/Th dating of these sequences of terraces enabledthe identification of at least 23 islands covered with fossil reefs.In SE Buton, a sequence includes more than 40 successive terracesand reaches a maximum elevation of 650 +/-10 m. On theSampolawa peninsula, a sequence includes some 20 strandlinesand culminates at 430 +/- 10 m. U/Th dating of four of its lowstandingterraces suggest that they have formed during the lastfour interglacial periods (MIS 5e, 7, 9 and 11), yielding an averagemean uplift rates of 0.12+/-0.04 mm/yr. By extrapolationof these uplift rate, the sequences of SE Buton could potentiallyprovide a record of sea level highstands for the last ~3.5 Ma, consequentlymaking these sequences the most comprehensive knownrecord of Plio-Quaternary sea level stands worldwide.

Published
2016

33. Architecture et morphologie coralienne.Modélisation et observations des îles ensurrection de SE Sulawesi, Indonésie

Author

Pastier, Anne-Morwenn, Husson, Laurent, Bézos, Antoine, Pedoja, Kevin, Eliot, Mary, Imran, Andi Muhammad, Lacroix, Pascal, Robert, Xavier, Pons-Branchu, Edwige, Géosciences Rennes ( GR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes ( OSUR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes ( LPGN ), Université de Nantes ( UN ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Morphodynamique Continentale et Côtière ( M2C ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] ( LSCE ), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines ( UVSQ ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Société Géologique de France, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)

Subjects
[SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [ SDU.STU.ST ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy
Abstract

National audience; During the Late Neogene, sea level oscillations have profoundlyshaped the morphology of the coastlines of intertropicalzones, wherein relative sea level simultaneously controlled reef expansionand erosion of earlier reef bodies. In uplifted domainslike SE Sulawesi, the sequences of fossil reefs display a variety offossil morphologies. Similarly, the morphologies of the modernreefs are highly variable, including cliff notches, narrow fringingreefs, wide flat terraces, and barriers reefs. In this region, whereuplift rates vary rapidly laterally, the entire set of morphologiesis displayed within short distances. We developed a numericalmodel that predicts the architecture of fossil reefs sequences andapply it to observations from SE Sulawesi, accounting -amongstother parameters- for reef growth, coastal erosion, and uplift rates.The observations that we use to calibrate our models are mostlythe morphology of both the onshore (dGPS and high-resolutionPleiades DEM) and offshore (sonar) coast, as well as U-Th radiometricallydated coral samples. Our method allows unravelling thespatial and temporal evolution of large domains on map view. Ouranalysis indicates that the architecture and morphology of upliftingcoastlines is almost systematically polyphased (as attested bysamples of different ages within a unique terrace), which assigns aprimordial role to erosion, comparable to reef growth. Our modelsalso reproduce the variety of modern morphologies, which arechiefly dictated by the uplift rates of the pre-existing morphologyof the substratum, itself responding to the joint effects of reefbuilding and subsequent erosion. In turn, we find that fossil andmodern morphologies can be returned to uplift rates rather precisely,as the parametric window of each specific morphology isoften narrow.

Published
2016

34. Low deformation rate in an « incipient rifting zone»: the Okavango Basin

Author

Pastier, Anne-Morwenn, Dauteuil, Olivier, Hudson, Mike Murray, Moreau, Frédérique, Walpersdorf, Andrea, Longuevergne, Laurent, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Dubigeon, Isabelle

Subjects
[SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2016

36. Genesis and architecture of sequences of Quaternary coral reef terraces: insights from numerical models.

Author

Pastier, Anne-Morwenn, Husson, Laurent, Pedoja, Kevin, Bézos, Antoine, Authemayou, Christine, and Cahyarini, Sri Yudawati

Subjects
*CORAL reefs & islands, *VERTICAL motion, *TERRACING, *OCEAN wave power, *ARCHITECTURE, *REEFS
Abstract

The variety of existent morphologies of coral reefs highlights their elevated sensitivities to several forcings. This diversity is equally represented in the fossil counterparts, which stack in accordingly diverse sequences of reef terraces or barriers. The current scarcity of observations and datings does not allow yet the general conceptualisation of behaviour laws, but this difficulty can be overcome by numerical modelling. We devised a numerical approach to unravel the significance of these spatial and temporal variability, that accounts for sea-level oscillations, vertical land motion, initial slope, wave erosion, and reef growth. We benchmark our model on the well-documented subsiding sequence of Hawaii and on the original sequence of Wangi-Wangi (Sulawesi) that has the particularity of exhibiting active barrier reefs in an uplifting setting. According to common theories, barrier reefs are supposedly archetypical of subsiding settings, but this example discards this common assumption. We set out to test the impact of a range of parameters on the development of sequences of coral reef terraces, and take advantage of the flexibility of our model to expand our analysis towards a parametric study. In order to treat the full range of simulations that encompass the considered parametric windows, we propose that sequences of coral reef terraces form barcodes, described by extracting a few geometrical characteristics (number, width and height of terraces, presence of barriers). This comprehensive yet compact description of the sequences can conveniently be used to compare the sequences. We find that geological factors are prominent controls on the architecture of reefal sequences, and suffice to explain the variety of observed sequences, to the first order, regardless of ecosystemic processes that impact their development only to the second order. Vertical land motion and slope of the foundations are the prime parameters at the scale of the sequence. The potential growth rate of the reef itself only plays a minor role. Barriers may develop both in uplift and subsidence mode, although they are more frequent on subsiding coastlines. Whether sequences preserve their barriers -either active or fossil- efficiently informs on the wave erosional power. We thus reappraise the genesis of sequences of coral reefs in a unified theory. The joint effects of the parameters at play, including local idiosyncracies, imply that terraces may correspond to unexpected event: major events can be poorly represented, some episodes of sea-level fluctuations may be over-represented by several terraces, or conversely absent, and reoccupations can lead to composite terraces representing multiple events. Consequently, we propose a change of paradigm. We contend that sequences should not be considered as stacks of fossil reefs formed during discrete events of sea-level oscillations, sea-level highstands, but instead form during a continuous process throughout the whole eustatic variations, and that the commonly assumed bijective relationship between sea-level highstands and terraces shall be abandoned. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2019

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