OLYMPIADES ACADEMIQUES DE GEOSCIENCES

SUJETS DE LA SESSION 2023

Comme chaque année, les sujets ont été différents d'une zone à l'autre.

METROPOLE - GUADELOUPE, GUYANE, MARTINIQUE, AEFE

Les sujets pour la Métropole, la Guyane, la Martinique et la Guadeloupe sont les suivants :

Des paysages rouges de neige !

La région de Briançon est située dans les Alpes. De nombreux sports d’hiver peuvent être pratiqués dans cette région, ce qui attire de nombreux vacanciers l’hiver. En février 2021, un paysage original attendait les visiteurs… Si certains sommets enneigés étaient, comme à l’accoutumée, maculés de neige blanche, d’autres étaient recouverts d’une neige rouge-orangée !
Plus étonnante encore était la répartition asymétrique de la couleur de la neige dans certaines vallées, dont les pentes à l’ubac étaient blanches alors que celles à l’adret présentaient, par place, une neige rouge-orangée. C’était le cas dans la vallée de Névache.

L’adret (de l’ancien provençal adreg, « le bon côté ») est le versant d’une montagne exposé au soleil. L’adret s’oppose à l’ubac (de l’ancien provençal, opacus « qui est à l’ombre) qui est le moins ensoleillé.
CNRTL

Expliquer le paysage particulier qu’ont découvert les visiteurs de la région de Briançon en février 2021, en particulier dans la vallée de Névache.

L’histoire géologique de l’île de Pâques

L’île de Pâques est une île reculée de Polynésie. D’une surface de 160 km², elle est isolée dans le Pacifique, à 3 000 km de la côte chilienne et à plus de 2 000 km de toute autre île. Elle est par ailleurs célèbre pour ses statues monumentales : les Moaïs. On en dénombrerait quelque 887 sur l'île. La majorité de ces monolithes a été sculptée autour du 14^e siècle dans du tuf issu principalement de la carrière d’un volcan, le Rano Raraku. Leur taille varie de 2,5 à 9 mètres.

 Photo d’un Moaï placé sur une plateforme appelée « Ahu ».

On cherche à comprendre l’origine géologique de cette île du Pacifique.

La Désirade, une île de l’archipel de la Guadeloupe au patrimoine géologique étonnant !

La Désirade est une des îles de la Guadeloupe, située à l'est de la Grande-Terre de Guadeloupe (Caraïbes). Cette île est recouverte d’une plate-forme calcaire de forme allongée, de 11 km de longueur pour 2 km de largeur. Elle se présente comme un vaste plateau d’une altitude maximale de 276 m, incliné vers le nord-est.

La Désirade est une réserve naturelle nationale à l’intérêt géologique majeur par sa diversité unique. Un atelier de fabrication de bijoux est installé sur l’île de la Désirade. L’artisan utilise notamment la radiolarite, nommée jaspe en bijouterie, pour la confection de pendentifs.

Affleurement de radiolarite - La Désirade

En visite à la Désirade, vous avez remarqué, dans un atelier de taille de pierres locales, des bijoux en jaspe rouge foncé, autre nom de la radiolarite, que l’on ne retrouve pas dans le reste des Caraïbes.
À l’aide des documents, reconstituer l’histoire géologique qui a abouti à la présence de jaspe sur l’île de la Désirade.

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POLYNESIE - NOUVELLE CALEDONIE

Des pseudocratères volcaniques en Islande et sur Mars

L’Islande est une destination incontournable pour les vulcanologues. En effet, cette île de l’Atlantique nord est située au niveau de la rencontre de la dorsale océanique médio-atlantique et d’un point chaud profondément enraciné dans le manteau terrestre, une position qui entraine une activité tectonique et magmatique exceptionnelle dans tout le pays. Des dizaines d’éruptions volcaniques ont été ainsi documentées au cours des temps historiques, et de nombreuses autres, plus anciennes, ont laissé des traces dans les paysages islandais.
Certaines ont donné lieu à la mise en place de surprenants petits édifices coniques présents en grands nombre en surface d’une coulée traversant le lac Mývatn, dans le nord-est du pays. De telles formations sont également présentes à la surface de la planète Mars. Leur existence est, pour les scientifiques, un indice en faveur d’une présence d’eau dans le sous-sol martien qui, si elle a persisté, pourrait être un jour exploitable par de futures stations habitées.

Lac Myvatn, Islande

Questions :
1) Montrer en quoi les pseudocratères des environs du lac Mývatn sont originaux et proposer un modèle de leur formation.
2) Expliquer en quoi la présence de pseudocratères dans certains secteurs de Mars est un indice en faveur de la présence d’eau à faible profondeur dans le sol martien au moment de leur mise en place.

Le célèbre sanglier des Célèbes (Sulawesi)

Crédits photos : A. A. Oktaviana, ARKENAS/ Université Griffith

En 2017, des archéologues indonésiens et australiens découvrent des animaux peints sur les murs de la grotte de Leang Tedongnge, une grotte exclusivement accessible durant la saison sèche. Les peintures représentent notamment des sangliers des Célèbes (Sus celebensis), une espèce encore présente aujourd’hui.

À l’instar de l’effervescence générée par la découverte des grottes ornées de Lascaux (1940) ou de Chauvet (1994) en Europe, cette découverte suscite de nombreux questionnements. En Europe, les peintures rupestres sont attribuées à Homo sapiens, qui les aurait réalisées au plus tard vers -21 000 ans à Lascaux et -37 000 ans à Chauvet. À Leang Tedongnge, qui a peint ces sangliers ? Quand ces peintures ont-elles été réalisées ?

1. Décrire comment les scientifiques ont procédé pour dater la réalisation des peintures de Sus celebensis dans la grotte de Leang Tedongnge et interpréter les résultats obtenus pour estimer l’âge de la peinture.
2. Discuter de l’origine possible de ces peintures rupestres : espèce d’appartenance de leurs auteurs et voie migratoire.

Monuments mégalithiques en Morbihan

L'art mégalithique dans l'Ouest de la France est remarquable. On note ainsi la présence de constructions funéraires monumentales du Néolithique (datées de 5000 à 2500 ans avant notre ère), en particulier autour du Golfe du Morbihan.  Ces monuments intriguent toujours les archéologues quant à l’origine géographique des matériaux utilisés. Des recherches récentes ont été effectuées à Locmariaquer, sur l’île de Gavrinis, et sur les alignements mégalithiques de Carnac.

Alignements de Carnac

Question 1 : En vous appuyant sur les documents fournis, déterminer la nature et l’origine géographique probable des matériaux constituant les monuments de Locmariaquer, de Gavrinis et de Carnac.
Question 2 : Après avoir identifié les possibles trajets envisagés par les archéologues pour déplacer les monolithes présents aujourd’hui à Locmariaquer, proposer l’hypothèse de transport la plus probable entre le site d’extraction du matériau et ce site archéologique.

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LA REUNION - MAYOTTE - AEFE

Le lithium : « l’énergie verte de l’or blanc »

Le réchauffement climatique, la pollution de l’air et l’épuisement prochain des réserves de pétrole ont amené les constructeurs de voitures à trouver une solution alternative au moteur thermique : les voitures électriques que certains qualifient de « véhicules verts ». Celles-ci fonctionnent grâce à un moteur électrique alimenté par une batterie rechargeable. Ces batteries sont composées, entre autres éléments, de lithium. Le prix Nobel de chimie 2019 a récompensé trois chercheurs, acteurs clés du développement des batteries au lithium.
Le lithium (du grec « lithos », « pierre », car découvert dans des minéraux) est un métal léger, découvert en 1817 par Johan August Arfwedson. La croûte terrestre en contient environ 20 ppm (parties par million), les océans environ 17 ppm. Des accumulations naturelles en Amérique du Sud contiennent jusqu'à 0,16 % de lithium (1600 ppm, soit 1,6 kg/tonne) et certaines en Australie jusqu'à 4 % (40 000 ppm, soit 40 kg/tonne).
En 2018, les prix du lithium s’élevaient à environ 12 000 dollars la tonne de carbonate de lithium et 18 000 dollars la tonne d'hydroxyde de lithium.

Fragment de lithium flottant dans l'huile
Source : Wikipédia

Vous vous êtes rendu dans la région de l’Atacama au Chili afin de réaliser un reportage pour un journal scientifique. Les documents ci-joints représentent les informations que vous avez récoltées.

Encelade, la lune dynamique de Saturne

« Depuis la mission Voyager 2 et surtout la mission Cassini-Huygens arrivée en orbite saturnienne en 2004, Encelade est réputée pour posséder plusieurs caractéristiques étonnantes, dont une géologie très riche, et une activité qui reste toujours actuellement difficile à expliquer pour un corps de si petite taille (…).». L’objectif de cet exercice est d’étudier le paradoxe d’Encelade, lune glacée de Saturne qui, malgré une petite taille, recèle une activité géologique importante.

Localisation d’Encelade et de l’orbite de la sonde Cassini autour de Saturne

Texte : https://fr.wikipedia.org/ - Infographie : https://photojournal.jpl.nasa.gov/

À partir des ensembles documentaires 1, 2 et 3 présentant respectivement des marqueurs de l’activité géologique sur Terre, des mesures et observations réalisées par la sonde Cassini (exploration de Saturne et de ses satellites de 2004 à 2017) et des données d’astrophysiques :
• identifier les indices d’activité géologique d’Encelade ;
• expliquer en quoi cette activité géologique est paradoxale ;
• proposer une explication à l’activité observée.

Le mystérieux cratère de Batagaï

De nombreux chercheurs étudient le pergélisol (aussi appelé permafrost), sol gelé tout au long de l’année, en Alaska, au Canada ou en Sibérie. Tous observent une dégradation inquiétante de ce sol qui pourrait aggraver une accélération du réchauffement climatique appelée « l’emballement du réchauffement climatique ».
Parmi les observations alarmantes des scientifiques, l’apparition de nombreux cratères dans le sol sibérien dont le plus impressionnant est le cratère de Batagaï.

À partir des données recueillies, argumenter le fait que l’augmentation moyenne de la température du pergélisol pourrait être un facteur expliquant l’origine du cratère de Batagaï.
En utilisant les informations extraites des documents, expliquer en quoi le dégel du pergélisol accentuerait « l’emballement du réchauffement climatique ».

Le cratère de Batagaï, surnommé « la porte de l’enfer »
Près de la ville de Batagaï en Russie, on observe un gigantesque cratère de 1,6 km de long et de plus de 120 m de profondeur qui s’élargit de 20 m par an. Il s’agit du plus grand cratère répertorié en Sibérie mais pas le seul puisqu’au total on dénombre une dizaine de cratères sur les terres sibériennes s’étendant sur 13 millions de km2.
D’après Ouest France 16 juin 2016, photo Audrey Mercurin

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