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Géosciences Paris-Sud


GEOPS est une unité mixte de recherche dont les organismes de tutelle sont l’UPSud (Université Paris Sud Orsay) et le CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique). A l’université, GEOPS est rattachée à l’UFR des Sciences et à son Département des Sciences de la Terre. Le laboratoire est localisé sur le campus d’Orsay, où il occupe deux bâtiments (504, 509) dans le quartier du Belvédère. Il fait partie de l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Paris Sud (OSUPS). Il regroupe 63 permanents (enseignants-chercheurs, chercheurs, ingénieurs, techniciens et administratifs) et une cinquantaine de doctorants, postdoctorants et ATER.



Thèmes de recherche

Les Sciences de la Terre à l’Université Paris-Sud (Orsay) sont orientées vers l’étude des processus géologiques produits et/ou enregistrés à la surface de la Terre et des planètes telluriques. Elles se concentrent sur la caractérisation, le traçage, la mesure et la modélisation de ces interactions dans les environnements de surface et de subsurface ou leurs reconstitutions dans le passé. Le champ d’étude de GEOPS est structuré en cinq thématiques:

  • Etude de la partie continentale du cycle de l'eau, en intégrant les contraintes climatiques et anthropiques, en particulier dans le cadre de la protection et de la gestion durable des ressources en eau et en sols
  • Impact des changements climatiques récents sur le pergélisol en Yakoutie et sur Mars, modélisation des processus d’érosion actifs sur Mars dus aux échanges de glaces d’eau et de CO2, détermination du flux d’impact actuel et caractérisation des structures d’impact dans le système solaire, modélisation du régime thermique des océans magmatiques primitifs des planètes telluriques, modélisation des échanges thermiques en contexte périglaciaire.
  • Etude de la dynamique des climats de la Terre au cours du Quaternaire terminal et son impact sur les surfaces terrestres (érosion) et les écosystèmes marins
  • Traçage de l'histoire des systèmes volcaniques, via l'utilisation de techniques de datation de type K-Ar ou Ar-Ar, et facteurs de risque liés à leur évolution
  • Etude de l’histoire thermique des roches (phases d’enfouissement et/ou d’érosion) dans les chaînes de montagne et dans les bassins sédimentaires, circulation des fluides associée et modifications diagénétiques, genèse des concentrations métalliques et stockage des déchets nucléaires

et deux axes transversaux :

  • Etude de l’impact du changement climatique en régions arctiques
  • Utilisation de la téphrochronologie dans l’étude des climats passés et du risque volcanique.


Principaux projets internationaux

  • FP 7/ IRSES " Nickel dynamics in impacted ultramafic soils"
  • Implication dans le LMI (Laboratoire Mixte International) CLAREA "Climate Land Agro-ecosystems in East Africa " : analysis of the interactions between hydroclimatic variability, societies and agroecosystem resources 
  • PHC tassili (Algérie), PHC Stefanik (Slovaquie), collaboration CNRS/CNRT (Maroc), Programme Darius (Iran) sur les thématiques relief –bassin, diagénèse et formation des gisements
  • Interprétation des données de PFS Mars-Express (IAPS, Rome)
  • ANR CLIMAFLU avec le Permafrost Institute de Yakutsk sur la fonte du pergélisol
  • Projet franco-suédois sur la variabilité du climat austral
  • LIA MONOCL (coopération avec le LSCE et la Chine) sur la dynamique de la mousson asiatique
  • Réseau européen GTS-next sur la calibration des échelles de temps
  • Université franco-italienne (UFI) sur l’évolution des systèmes volcaniques récents


Collaborations

Des collaborations étroites existent déjà avec certains laboratoires de l’IPSL, principalement le LSCE dans les domaines du climat, des eaux continentales et de la modélisation du pergélisol, mais également le LATMOS et le LMD en planétologie. Sur le campus d’Orsay, GEOPS collabore avec plusieurs laboratoires de physique sur des programmes de recherche interdisciplinaires (FAST, IPN, CSNSM, IAS) et un laboratoire de biologie (IBP).




Principales collaborations internationales :

  • UMS LSBB (Laboratoire Souterrain Bas-Bruit de Rustrel), dans le cadre de l’Idex MIGA, sur le monitoring et la caractérisation multi-géophysique d'un analogue de réservoir géologique
  • Universités d'Afrique du Nord et de l'Ouest (Abidjan, Agadir, Alger, Marrakech, Niamey, Nouakchott, …) dans le domaine de l'évaluation des ressources en eau souterraine
  • Diverses universités (UK, USA, Belgique, Maroc, Japon, Algérie) sur les thématiques relief –bassin, diagénèse et formation des gisements
  • Open University (UK) pour la simulation analogique des “debris flow”
  • Smithsonian National Air and Space Museum (US) sur l’étude des cratères d’impact
  • Université de Heidelberg sur l’hydrologie atlantique
  • Diverses universités (Damas, Lisbonne) sur l’étude du volcanisme


Développements expérimentaux

L’étude des interactions entre les différents réservoirs de la surface terrestre est abordée par une quantification à l’aide d’outils géochimiques, minéralogiques, géophysiques et par des modélisations analogiques et numériques, et s’appuie sur de l’imagerie des surfaces terrestres et planétaires. À ces moyens analytiques, sont associés des développements expérimentaux originaux :

  • Développement de traceurs pour la datation des eaux souterraines (Plateforme H2O-Max mutualisée avec le LSCE)
  • Méthodes thermochronologiques de traces de fission et (U-Th)/He sur différentes phases minérales afin pour la quantification des phases d’érosion/d’enfouissement ou dater les phases d’altération ou de minéralisation
  • Spectrométrie de masse pour la mesure des isotopes de l’argon
  • Chenaux hydrauliques en chambre froide pour des modélisations analogiques
  • Datations relative et absolue par l’utilisation de la géochimie de radio-chronomètres : 14C par SMA (lien avec ARTEMIS Saclay), K/Ar et 40Ar/39Ar, et la datation de la surface de Mars par comptage de cratères d’impact
  • Utilisation de géotraceurs pour le traçage des processus à l’interface des différents compartiments de la surface terrestre ainsi que dans la restitution de l’évolution passée des climats et des environnements terrestres (87Sr/86Sr, εNd, …).

L’activité expérimentale est répartie sur trois plateformes expérimentales comportant au total une trentaine d’instruments : (i) Géochimie, (ii) Minéralogie, (iii) Mesures géophysiques et modélisations analogiques. Une partie des plateformes de géochimie et de minéralogie est en cours de mutualisation avec le LSCE sous la forme d’une plateforme analytique commune de géochimie et géochronologie. Une partie de la plateforme de géophysique est mutualisée avec l’UMR FAST au sein de la plateforme d’étude des processus géophysiques, appelée PEPS.



Valorisation/ Expertise

Les retombées sociétales des recherches en Sciences de la Terre à Orsay sont multiples : gestion des ressources en eau et en sols, exploration et exploitation des ressources minérales, des matériaux géologiques et des sources d’énergie fossile (uranium, pétrole, gaz), risques géologiques, stockage des déchets nucléaires ou des résidus ménagers et conséquences des changements climatiques sur l’évolution de notre environnement. Les membres du laboratoire GEOPS fournissent une expertise pour plusieurs sociétés publiques ou privées (ANDRA, AREVA, Gaz de France, IFP, Total, CEA, IRSN, IFREMER, Service de perliculture polynésien…). Le laboratoire a développé un partenariat avec la section « Hydrologie Isotopique » de l’AIEA (Agence Internationale à l’Energie Atomique), au service de laquelle 4 chercheurs jouent le rôle d’experts.



Equipe de direction

Directeur : Eric Chassefière ( eric.chassefiere@u-psud.fr )

Directeur adjoint : Christophe Colin ( christophe.colin@u-psud.fr )



Contact

UMR 8148 Géosciences Paris Sud

Université Paris-Sud, Bat. 504.

91405 Orsay Cedex France

Secrétariat : 33 1 69 15 49 31

FAX: 33 1 69 15 49 11


Accès au site web de GEOPS

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