Le workshop intergalactique de Nancy 2010 s'est concentré sur la modélisation de la dynamique du manteau terrestre, explorant différentes approches et défis liés à la structure et au fonctionnement de celui-ci. Des modèles variés, tels que le modèle de boîte et le modèle géodynamique, ont été présentés pour améliorer la compréhension des processus avancés comme la diffusion chimique. Les discussions ont mis en lumière l'importance d'intégrer des aspects physiques et microscopiques dans ces modèles pour affiner les prédictions.

1. Révolution industrielle en
géodynamique

3. Modélisation de la Dynamique
du Manteau terrestre

4. Workshop intergalactique de Nancy 2010 – 9.11.2010
- Philosophie du manteau profond

5. Workshop intergalactique de Nancy 2010 – 9.11.2010
- Philosophie du manteau profond
Quelle est la structure du
manteau terrestre, comment
fonctionne-t-il ?
Les scientifiques les plus
inventifs proposeront leurs
modèles et les soumettront à
la vindicte populaire

6. Une frontière infranchissable
Allègre et al., Geophys. Res. Lett. 23, 3555-3557 (1996)

7. Des grumeaux
Davies, J. Geophys. Res. 89, 6017–6040 (1984)

8. Une « lava-lamp »
Kellogg et al., Science 283, 1881 - 1884 (1999)

9. Une poubelle
Christensen & Hofmann, J. Geophys. Res., 99, 19867(1994)

10. Une cafetière
Bercovici et Karato, Nature 425, 39-44 (2003)

11. Le manteau névrosé
Boyet et Carlson, Earth Planet. Sci. Letters, 250, 254-268 (2006)

12. Le coffre fort
Labrosse et al., Nature 450, 866-868 (2007)

13. Votons !!

14. Forces et faiblesses

15. Difficultés du chantier

16. Alors comment réaliser un modèle ?

17. Un modèle n’est pas un test
d’hypothèse
Il doit permettre de réaliser des
prédictions indépendantes des
observations qui ont servi à le
construire…

18. Outil de prédiction #1

19. modèle de boîte
• Conserver les espèces
chimiques
• Relier les flux entre
réservoirs à leurs
compositions moyennes

20. Problème : pas de physique

21. Outil de prédiction #2

22. modèle géodynamique
Nakagawa & Tackley, 2004
Résoudre des équations de
conservation contenant
explicitement les termes de
transports locaux

23. Problème #1 : modéliser la physique
du fractionnement
30% des éléments incompatibles(producteurs
de chaleur) sont dans la croûte continentale

24. Problème #2 : la diffusion
La diffusion chimique dans les solides est
extrêmement faible

25. Problème #3 : numérique…
• Méthode 1 : résoudre l’équation de
transport d’un champ chimique
• Méthode 2 : advecter des traceurs

26. Comment construire de meilleurs outils
?

27. • Intégrer de la physique dans les modèles de
boîtes
• Intégrer les processus microscopiques dans les
modèles de convection