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Paléorivages de la Baie d'Hudson (Canada).

Mise à jour le 15/02/2015
Par Isabelle Balatre
Le travail, construit sous la forme d'un kmz, permet de traiter la partie du programme de Terminale S : "La lithosphère est en équilibre (isostasie) sur l'asthénosphère".

 

Paléorivages de la Baie d'Hudson (Canada).

Introduction :

Le travail proposé ici, construit sous la forme d'un kml permet d'illustrer la partie "Caractérisation du domaine continental" du programme de Terminal S Tronc commun (Thème I B : le domaine continental et sa dynamique). La partie traitée ici est liée à l'item " La lithosphère est en équilibre (isostasie) sur l'asthénosphère".

Documents à télécharger  :

 

logo kmz.jpg

Baie d'Hudson.kml

logo pdf.jpg

Baie d'Hudson.pdf

logo pdf.jpg

Fond de carte d'Amérique du Nord (ac-aix-marseille)

 

Remarque préliminaires sur l'utilisation du kml :

Il est important de rappeler aux élèves de refermer les fichiers qui ne servent pas afin de ne pas surcharger la surface de la terre avec de nombreuses données superposées. Une aide à l'affichage est disponible en cliquant sur le dossier : aide à l’affichage.jpg

 

 Propositions d'activités

 

Informations techniques Activités proposées / données disponibles Quelques indices de réponse.
  • Ouvrir le kml "Baie d'hudson.kml" puis le dossier "Bassin de la Reine Charlotte" afin de faire apparaitre les informations.

 

 

  

 

 

 

 

 

 

  • Ouvrir le dossier "Profil des plages et contenus fossilifères" puis "contenu fossilifère de la côte Est" enfin "fossiles d'origine marine".

 

 

  • Ouvrir le dossier "Profils des plages" et choisir le n°4 et afficher le profil d'élévation.

 

 

 

 

 

 

  • Ouvrir le dossier "Fossiles d'origine continentale"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

  • Dans le dossier "Profils des plages" cliquer sur les profils 1 et/ou 2 afin d'observer la structure de la côte.
  • Ouvrir le dossier "Contenu fossilifère de la côte Sud Ouest" et le profil n°3

 

Deux possibilités sont proposées : soit l'affichage de l'âge des fossiles est donné directement en "années BP" ouvrir dans ce cas le dossier "Fossiles d'origine continentale" soit en "coups par minutes par gramme" en ouvrant le dossier "Datation". Ce dernier dossier est à utiliser avec le logiciel "Radiochronologie" de J.F. Madre (ac-amien) téléchargeable à partir du lien : radiochronologie.jpg

 

 

 

  •  Ouvrir le logiciel Radiochronologie et cliquer sur l'onglet "informations" dans la fenêtre qui s'ouvre choisir l'onglet "Carbone 14".
  • Choisir ensuite dans l'onglet "Datations", "avec le C14", sous le graphique qui apparait à droite déplacer la barre afin de déterminer l'âge des échantillons.  
 
  • Cliquer sur chaque échantillon de végétaux ou de tourbe de la côte SW.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Ouvrir le dossier "Lignes de soulèvement".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Ouvrir le dossier "Environnement au quaternaire" puis "-20 000 ans"

 

 

  •  Fermer le fichier "-20 000 ans" et ouvrir le dossier "épaisseur de la calotte glaciaire"

  

 

 

 

 

 

 

  • Faire apparaitre le "Transect" et afficher son "profil d'élévation".

 

 

  • Ouvrir le dossier "Contexte lithosphérique" puis "isobathes de la base de la lithosphère"

 

  •  Dessiner les contours des calottes de glace recouvrant l'Amérique du Nord il y a 12000 ans.
  • Trouver les arguments qui justifient que le niveau de la mer à l'époque était beaucoup plus bas qu'actuellement (-120 m sous le niveau actuel).

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Observer la localisation des dépôts de fossiles marins sur la cote Est de la Baie d'Hudson. Rechercher leur âge et leur altitude.

 

 

  • En réalisant une projection par rapport au trais rouge du profil,  situer chaque fossile, au dessus du graphique de la feuille de compte-rendu, sous forme de flèches légendées. Noter la période à laquelle ils vivaient.
     Ces organismes vivent naturellement en milieu littoral.
  • Formuler des hypothèses sur leur emplacement actuel.
  • Représenter le niveau de la mer actuel à l'aide d'un trait bleu, le niveau de la mer atteint il y a 4500 ans BP en rouge et il y a 7000 ans BP en vert.

 

  • Dans la partie basse du graphique, faire de même avec les fossiles d'origine continentale (tourbe et restes de végétaux continentaux). 
  • Ces nouvelles données confirment t-elles la localisation des lignes de rivage précédemment proposées ?

 

  • Sur la carte du document "Côte Est de la Baie d'Hudson, représenter à l'aide des informations précédemment recueillies et en gardant le même codage couleur, les lignes de côtes il y a 7000 et 4500 ans .

 

 

 

 

  • Comparer le niveau de la mer observé il y a 12000, 7000, 4500 ans et actuellement trouver des arguments pour justifier qu'un autre phénomène que la fonte des glaces de l'inlandsis est responsable de la baisse relative du niveau de la mer depuis 12000 ans.

 

 

On s'interroge maintenant pour savoir si ce phénomène ne concerne que la côte Est ou l'ensemble de la baie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cas n°1 : sur le profil n°3  et sur la carte de la baie d'Hudson localiser  les restes fossiles et noter leur âge. 

 

  Cas n°2 : sur le profil n°3 localiser les restes fossiles et noter la mesure de leur radioactivité (en coups par minute et par grammes)

 

  • Lire les informations sur la datation au carbone 14.
  • Déterminer l'âge de chaque échantillon de tourbe et le noter sur le profil n°3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Noter l'âge des échantillons à leur emplacement sur la carte de la Baie d'Hudson.
  • Représenter l'avancée des lignes de rivages et le recul de la mer au cours du temps.
  • Tirer une conclusion sur ce phénomène qui se déroule alors que le niveau de la mer ne cesse d'augmenter à l'échelle du globe.

 

 

 

 

 

 

 

 

 Des études à grande échelle ont permis de déterminer les endroits autours de la Baie d'Hudson où le sol se soulève de la même vitesse.

 

  • Dessiner ces lignes sur la carte d'Amérique du Nord.
  • Comparer ces données avec celles précédemment recueillies afin de valider votre travail.

 

 

 

 

 

 

 

  • Observer l'extension de l'Inlandsis à cette période.
  • Représenter la limite des glaces sur la même carte.

  

  • Rechercher l'épaisseur maximale atteinte par la glace et noter sur la carte l'emplacement de la zone concernée.
  • Rechercher l'épaisseur de la glace dans la région étudiée.

 

 

 

 

 

  • Sur le graphique du transect représenter par un trait la hauteur atteinte par la glace accumulée il y a 20 000 ans au dessus de la Baie d'Hudson.
  • Colorer en bleu l'épaisseur de l'inlandsis.
 
  • Représenter la base de la lithosphère sur le même graphique, colorer en vert la lithosphère et en jaune l'asthénosphère.
  • Trouver les arguments pour expliquer que la lithosphère est en équilibre dynamique sur l'asthénosphère, que plus son volume augmente en altitude plus sa racine crustale tend à s'épaissir et que lorsque l'épaisseur en surface tend à diminuer, l'ensemble de la lithosphère tend à remonter.

Cette activité est à associer à une modélisation dont le protocole est disponible en cliquant sur le lien suivant

 logo pdf.jpg

  • Placer la "main" sur les restes fossiles pour connaitre la profondeur ou l'altitude où ont été retrouvés ces restes fossilisés.

élévation.jpg

Dans le Bassin de la Reine Charlotte et le Détroit d'Hecate on trouve des paléosols riches en tourbe et en végétaux d'environnement périglaciaire datés de -1370 et 9940 ans. ces éléments montrent bien que le niveau de la mer était au moins 96 m plus bas que l'actuel.
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eléments de correction :

 graph2 compl newredred.jpg

 

Eléments de correction :

carte simplifiée bhred.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

principe de la conversion :

radio.jpg

 

 éléments de correction

Profil Bay d’Hudson 3 remplired.jpg

éléments de correction

 tourbe ouestred.jpg

  

 

  • Placer la "main" sur les lignes pour connaitre la valeur de l'élévation.

GE14red.jpg

 

 

Limites des glaces en mauve et lignes isopaques de glaces en dégradé légendé.

GE13red.jpg

épaisseur de glace dans la Baie d'Hudson est comprise entre 2000 à 2300 m.

éléments de correction

isored.jpg

 

 

 

 

 

 

 

Références :

Anderws J.T. & Tyler K., 1977. The observed post glacial revovery of Québec and Nouveau Québec since 12 000 BP, Geographie physique at Quaternaire, 31 (3-4) 389-400.

Darbyshire F.A. ans eaton D.W., 2010. the lithospheric root beneath Hudson Bay, canada, from rayleigh wave dispersion ; no clear seismological distinction between Archeen and Proterozoic mantel. Lithos, 120, 144-159.

Dyke A.S. , Andrews, J.T., Clark P.U., England J.H., Miller C.H., Shaw J., Viellette J.T., 2002. The Laurentide and Innuitian ice-sheets during the last glacial maximum. Quaternary Sciences review, 21, 9-31.

Dyke A.S., 2004. An outline of North American deglaciation with emphasis on crustal northen Canada. Geological Survey of Canada, 371-406.

Hetherington R., Barrie, J.V., Reid R.G.B., Mac Leod R., Smith D.J., James T.S. & Kung R., 2003. Late pleistocene coastal paleogeography of the queen Charlotte Islands, British Colombia, Canada, and its implications for terestrial biogeography and early postglacial human occupation. Can. J. Earth Sciences, 40, 1755-1766.

Lajeunesse P. & Allard M., 2003. Late quaternary deglaciation, glaciomarine sedimentation and glacioisostatic recovery in the rivière Nastapoka area, eastern Hudson Bay, Northern Québec. Geographie Physique et Quaternaire, 57 (1), 65-83.

Pawlak A., Eaton D.W., Bastow I.D., Kendall, J.-M., Helffrich G., Wookey, J. & Snyder D., 2011. Crustal structure beneath Hudson bay from ambiant noise tomography : implications for bassin formation. Geophysic J. Int., 184, 65-82.

Tarasov L. & Peltier W.R., 2004. A geographysically constrained large ensemble analysis of the glacial history of the North American ice-sheet complex. Quaternary Science Reviews, 23, 359-388.

Weddle T.K., 2000. A general introduction to the presumpscot formation Main's "Blueclay" MGSPAG.

Données gravimétriques "logiciel Gravity data base":  http://bgi.omp.obs-mip.fr/data-products/Gravity-Databases/Land-Gravity-data.