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Annales Olympiades de Géosciences

Publié le 13 mai 2018

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Le  dimanche 13 mai 2018

Olympiades de Géosciences - 2018 - sujets

Sujets des Olympiades de Géosciences

  • Affiche de la douzième session des Olympiades de Géosciences

     

     

    Olympiades de Géosciences 2018

     

    Sujets

     

     

    Plusieurs sujets en fonction de la localisation des candidats. Chaque sujet comporte trois exercices.

     

    Métropole

     

    - Le poignard de Toutankhamon : terrestre ou extraterrestre ?

     

    Toutankhamon est le onzième pharaon de la XVIIIe dynastie. Il a régné entre 1333 et 1327 av. J.-C. (avant Jésus Christ). Il doit sa célébrité à la découverte de sa sépulture par l’archéologue britannique Howard Carter le 4 novembre 1922 et au fabuleux trésor qu’elle recèle. Ce trésor contient notamment un poignard exposé actuellement au musée égyptien du Caire (Égypte).
    La lame de cette arme est composée de fer, rare dans les objets façonnés à cette époque. C’est pourquoi, depuis la découverte du trésor, de nombreuses études ont été réalisées afin de comprendre l’origine de ce poignard royal

     

    - Quand les volcans se mêlent du climat…

     

    Le risque d’éruption d’un supervolcan fait fréquemment les gros titres des journaux, quand bien même les scientifiques estiment qu’il est très peu probable qu’une telle éruption ait lieu au cours du prochain millénaire.

     

    La mission est de montrer, à partir de l’exemple du volcan Toba, comment une éruption volcanique majeure peut impacter le climat.

     

    Le lac Toba actuel se situe en Indonésie, sur l’île de Sumatra. Au centre du lac se trouve une île constituée par un dôme de roches volcaniques. Sa profondeur moyenne est d’environ 500 m. Le volcan Toba montre des traces de caldeiras successives. La dernière éruption a eu lieu il y a 74 000 ans. On estime la production de matériel pyroclastique* laissé par cette dernière à près 3 fois le volume de la caldeira formée lors cette éruption, soit environ 2 800 km3.

     

    - Les stériles miniers uranifères de Lozère

     

    Les « stériles miniers » sont constitués des sols et des roches déplacés et non exploités pour accéder aux roches économiquement rentables. Parmi les stériles, on distingue usuellement les stériles francs qui sont des roches ne présentant aucune concentration en substance utile et les stériles de sélectivité qui sont des roches dont la concentration en substance utile est jugée non valorisable sur des critères technico-économiques.

    Entre 1945 et 2001, 250 sites miniers d’uranium ont été exploités en France, permettant ainsi la production de 80 000 tonnes d’uranium. Cette exploitation a généré 200 millions de tonnes de stériles, dont une partie stockée en tas (verse) dans l’enceinte ou aux alentours des anciens sites miniers. Des stériles furent aussi cédés pour un usage public à des entreprises ou à des particuliers, la majeure partie du temps afin de servir dans la construction. Les stériles issus des mines d’uranium ayant potentiellement une activité radioactive, le suivi de l’accès à ces stériles par le grand public apparait aujourd’hui comme un problème de santé publique et fait, depuis la circulaire du 22/07/2009, l’objet d’un recensement et d’un suivi approfondi.

    Nous chercherons dans cet exercice à comprendre l’impact possible des stériles sur les populations ainsi qu’à identifier quelles mesures peuvent être mises en place pour le limiter.

     

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    Guyane - Guadeloupe - Martinique - AEFE

     

    - Un pas de plus dans la connaissance de nos origines

     

     

    Une équipe internationale de chercheurs dirigée par Jean-Jacques Hublin (Institut Max Planck, Collège de France) et Abdelouahed Ben-Ncer (Institut National d’Archéologie et du Patrimoine, Rabat) a réalisé de nouvelles découvertes sur des ossements et des outils récoltés dans le site paléontologique marocain de Jebel Irhoud.

     

    L’équipe de chercheurs a ainsi pu prouver que les ossements des cinq individus (trois adultes, un adolescent et un enfant) appartiennent à une espèce d’Homo différente de celle qui leur avait été attribuée dans les années 1960. D’autre part, leur datation a été revue grâce à la technique de thermoluminescence.

     

    On cherche à déterminer à quelle espèce du genre Homo appartient l’Homme de Jebel Irhoud et le caractère novateur de ces découvertes par rapport aux connaissances acquises sur l’origine de l’Homme moderne, Homo sapiens.

     

     

    - Le nouveau continent caché de la Terre

     

    En géologie, le modèle communément admis compte six continents : Amérique du Nord, Amérique du Sud, Eurasie, Afrique, Australie et Antarctique.

     

    Des géologues néo-zélandais, français et australiens, affirment dans un article de la revue « The Geological society of America » paru en février 2017, l’existence d’un continent baptisé « Zealandia ». Il s'étendrait du Sud de la Nouvelle-Zélande jusqu'à la Nouvelle-Calédonie et serait resté longtemps ignoré car l'immense majorité en est immergée, environ 94 %. Ce possible nouveau continent occuperait une superficie de près de 5 millions de km2, soit la moitié de celle du Canada. Au-delà du débat scientifique, ces limites continentales représentent d’importants enjeux économiques. « Avec l’extension du territoire maritime, vient la possibilité nouvelle d’exploiter des ressources du plancher océanique qui étaient auparavant dans les eaux internationales », prévient Javier Escartin, chercheur en géosciences marines à l’Institut de Physique du Globe de Paris.

     

    A l'aide des documents, il s'agit de  rédiger un article scientifique structuré présentant les arguments en faveur et en défaveur du statut de nouveau continent pour Zealandia.

     

    - Histoire géologique du système côtier picard entre Berck et Merlimont

     

    Depuis 70 ans, les communes littorales n’ont cessé de croître en population sous l’effet du développement touristique et de l’arrivée de retraités. En bordure de la Manche, sur la côte d’Opale, les communes de Merlimont et de Berck, présente un remarquable ensemble de dunes de type picard, qui s’étend d’un seul tenant sur plus de 1 000 ha. Or, les dunes sont des systèmes dynamiques dont l’évolution est à prendre en compte pour l’établissement des plans d’urbanisation.

    Il s'agit, dans cet exercice,

    • d'identifier la chronologie exacte de la mise en place du système côtier picard parmi 4 propositions et de préciser les âges du dépôt de la craie sénonienne, des sables pissards et des formations dunaires.
    • de préciser l’histoire sédimentaire des grains de quartz composant la formation des sables pissards et la formation dunaire ;
    • de décrire l’évolution de la formation dunaire depuis 1947 et de discuter des conséquences sur le plan d’urbanisation que la région doit adopter.

     

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    Nouvelle Calédonie - Polynésie française- AEFE

     

    - Les cyclones

     

    Les phénomènes atmosphériques et climatiques violents sont à l’origine de risques naturels majeurs, et les dégâts qu’ils engendrent représentent des coûts économiques et humains importants. Par exemple, en septembre 2017, le cyclone Irma, dont les vents ont dépassé les 300 km/h, a été à l’origine de la destruction à 95 % de l’île de Saint-Martin (Antilles françaises). Dans le cadre de la gestion des risques majeurs, les cyclones sont donc des phénomènes particulièrement étudiés et surveillés.

     

     

     

    On se propose dans ce sujet, de comprendre la formation d’un cyclone et de déterminer la trajectoire du cyclone tropical Andrew.

     

    - « Qui ne saute pas n’est pas Auvergnat ! »

     

    « La victoire de Clermont en finale du « Top 14 » de rugby a causé un tremblement de Terre. La joie des 30 000 supporters de l’ASM sur la place de Jaude de Clermont-Ferrand a causé un mini-séisme, dimanche lors de la finale du Championnat contre Toulon.

    Les sismologues ont peut-être cru à un réveil des volcans d’Auvergne, mais ce sont bien les 30 000 supporters de Clermont- Ferrand massés sur la place de Jaude qui ont fait trembler la ville, dimanche, pendant la finale du « Top 14 » remportée face à Toulon

     

    (« A plusieurs reprises, la Terre a tremblé jusqu’à six kilomètres à la ronde sous l‘effet de l’agitation des supporters. » 7 juin 2017 – l’Equipe

     

    Géologue, vous travaillez au laboratoire « Magmas et volcans » de l’Université Clermont-Auvergne. Au lendemain de la victoire de Clermont, vous recevez un journaliste qui s’interroge sur le risque géologique et notamment volcanique à Clermont-Ferrand.

    Il s'agit de répondre de façon argumentée aux questions du journaliste :

    1- Afin d’estimer la réalité du risque sismique à Clermont-Ferrand, est-il plus probable d’être victime d’une canicule ou d’un séisme ?

    2 - Peut-on considérer comme définitivement éteints les volcans de la Chaîne des Puys ?

    3 - Pouvez-vous nous expliquer l’intérêt d’un réseau de sismomètres dans la région de Clermont-Ferrand dans la prévision d’éruptions volcaniques ?

    4 - Et si demain une éruption se déclenchait, quels pourraient en être les effets ?

    5 - En définitive, les clermontois peuvent-ils dormir sur leurs deux oreilles ? »

     

    - Le glissement de terrain du massif de La Clapière: un aléa surveillé

     

    Le massif de La Clapière est situé à proximité du village de St Etienne de Tinée et de la station de ski d’Auron dans le département des Alpes maritimes. Dans ce massif, on trouve un glissement de terrain majeur qui mobilise entre 20 et 40 millions de m3 de roches.

    Les premières traces de ce phénomène sont notées dans la littérature dès 1751. Le mouvement est mesuré, surveillé et étudié depuis 1976.

     

    Partie 1 - Les parades actives mises en place.

    Partie 2 - La surveillance.

    Dès le début des années 80 s’est donc imposée la nécessité d’une surveillance attentive du massif de la Clapière. Une simple observation visuelle dans le temps a permis de mettre en évidence le mouvement général.

    Partie 3 - À la recherche des causes du glissement

    Pour mieux anticiper le risque naturel dans cette vallée, il est important de comprendre l’aléa, notamment les causes du glissement. Des travaux sont toujours menés par des équipes de chercheurs sur ce site.

     

     

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