Exploration et modélisation de la circulation d'air dans le Piton de la Fournaise et Cerberus Fossae (Mars)

par Raphaël Antoine

Thèse de doctorat en Géophysique

Soutenue en 2009

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Au Piton de La Fournaise, aucune manifestation de surface du système hydrothermal n'est observée entre les éruptions. Ce phénomène a été expliqué par un refroidissement du volcan induit par l'importante quantité d'eau de pluie s'infiltrant dans l'édifice. Dans la présente étude, nous proposons que ce volcan très perméable soit le siège d'une convection d'air intense. Pour étayer cette hypothèse, nous étudions la circulation d'air dans un cône inactif de 50 m de diamètre situé sur les flancs du volcan à partir de mesures de thermographie infrarouge, thermiques et anémométriques de subsurface, gravimétriques et radar. En particulier, nous établissons les relations existant entre le champ thermique et le champ électrique induits par la circulation d'air dans le cône. Enfin, nous utilisons ces relations pour démontrer que l'ensemble du volcan est refroidit par la convection d'air. Cette découverte possède des implications fortes pour la structure volcaniques d'autres planètes. Sur Mars, nous utilisons les données infrarouge THEMIS pour étudier la circulation d'air dans les zones de fractures perméables de Cerberus.

  • Titre traduit

    Convective air flow exploration and modeling at Piton de La Fournaise volcano and Cerberus Fossae (Mars)


  • Résumé

    At Piton de La Fournaise, there is no obvious surface manifestations of the hydrothermal system between éruptions. This phenomenon has been explained by the cooling of the volcano, induced by the important rain infiltrations within the structure. In this study, we propose that this highly permeable volcano is cooled by an intense air convection. To support this hypothesis, we study the air flow within a 50 m-large cone located on the volcano from infrared, subsurface temperature, anemometric, gravimetric and ground penetrating radar data. In particular, we determine the relationships between the thermal field and the electric field induced by the air flow within the cone. Finally, these relationships are used to propose that the entire volcano is cooled by air convection. This discovery has important implications for the volcanic structure of other planets. On Mars, we use THEMIS-IR data to study the convective air flow within the permeable soil of Cerberus fractures.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (178 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 161-178

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2009TOU30118
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