LPG Nantes : Laboratoire de Planétologie et Géodynamiqye de Nantes

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Le Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes (LPGNantes) a pour vocation d’étudier les processus physiques et chimiques opérant à l’intérieur des planètes et de la Lune de notre système solaire. Parce que la Terre est notre planète de référence pour explorer le système solaire, notre approche est résolument pluridisciplinaire. Notre groupe de recherche est constitué de géologues, de physiciens et de chimistes qui sont impliqués dans quatre domaines d’études principaux:

Domaines Océaniques

Les études menées par ce groupe, qui associe des géologues mais également des et des biologistes, couvrent des sujets allant de la production temporelle des dorsales océaniques jusqu’à l’utilisation du traitement d’image.

Satellites de Glace

L’étude des lunes de glace est réalisée en laboratoire grâce aux travaux expérimentaux sur des matériaux glacés couplés à des modélisations numériques afin de déterminer les dynamiques internes et les évolutions thermiques des lunes de Jupiter et de Saturne.

Surfaces Planétaires

Cette thématique repose sur les observations géologiques et géophysiques de Mars, Vénus, la Terre et de son satellite la Lune.

Structure et Dynamique Interne de la Terre et des Planètes

Les travaux menés par ce groupe apportent des contraintes sismologiques et géochimiques en association avec des modélisations numériques afin de déterminer les compositions et l’évolution thermique des planètes telluriques.

En tant que géologues, nous organisons et/ou participons à des expéditions de terrain et des missions océanographiques. Nous sommes également très fortement impliqués dans la préparation de futures missions spatiales devant explorer le système solaire.

Parallèlement à ces activités scientifiques, les membres de notre équipe sont largement impliqués dans l’enseignement universitaire, dans les activités de diffusion de la Science auprès du grand public ainsi que dans l’organisation de congrès nationaux et internationaux.

Depuis 2000, nous sommes une Unité Mixte de Recherche (UMR6112) adossée à deux principales tutelles: le CNRS-INSU et l’Université de Nantes. En 2020, le laboratoire comprend 30 Enseignants-Chercheurs titulaires (9 professeurs, 3 Maîtres de conférences HDR, 17 Maîtres de conférences et un maître de conférences Honoraire), 5 chercheurs CNRS (5 CR dont 2 CR HDR). Le personnel technique et administratif du laboratoire est composé de 6 ITA (3 ingénieurs et 3 techniciens) et 3 BIATOS. Actuellement, 16 doctorants sont en cours de thèse. L’âge median des personnels permanents de l’unité est de 39 ans. Ces chiffres reflètent l’attractivité scientifique de notre laboratoire.

Nos activités sont décrites en détail sur notre site que nous avons souhaité compréhensible et informatif. Par son biais, nous vous invitons à un voyage vers les sciences planétaires. Nous souhaitons remercier l’ensemble du personnel du laboratoire pour son implication dans la réalisation de ce projet.

Éric Humler
Directeur du LPGNantes

Olivier Grasset
Directeur Adjoint

Contacts et accès

Laboratoire de Planétologie
et Géodynamique de Nantes
LPGNantes - UMR CNRS 6112
2 rue de la Houssinière
BP 92205
44322 Nantes Cedex 3 (FRANCE)

Directeur :
Éric Humler

Directeur Adjoint :
Olivier Grasset

Secrétariat :
Isabelle Berthaud
Tél : +33 (0)2 51 12 52 67
Fax : +33 (0)2 51 12 52 68
Vulcania

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Par voie routière

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Transport en commun

Actualités

Le laboratoire de Planétologie et Géodynamique organise le colloque international DPS-EPSC 2021 du 03 au 07/10/2021 à Nantes.
La manifestation se déroulera à la Cité Internationale des Congrès et accueillera plus de 800 scientifiques du monde entier, impliqués dans la recherche en planétologie.
http://meetings.copernicus.org/epsc-dps2021/home.html
Parallèlement à ce colloque international le laboratoire organise une “Exposition Grand Public” (entrée gratuite) du 03 au 09/10/2021 à la Cité Internationale des Congrès de Nantes.http://www.sciences.univ-nantes.fr/expoplaneto

Séminaires
Lundi 10 Octobre à 14 h 00

Mathieu CHOUKROUN - JPL - USA

“La forme de Titan expliquée par sa météorologie et son cycle de carbone”

 
Séminaires
Jeudi 29 septembre à 14 h 00

Peter DRISCOLL - University Yale

"Dynamos in terrestrial exoplanets "

Soutenances HDR

le Jeudi 13 octobre 2021 à 14 h 00 - amphi Pasteur

M. Benoit LANGLAIS

“Le Champ Magnetique des Planetes Telluriques : Mesures, Modeles et Interpretations”

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Posters Labo Expo 2021

Les posters du laboratoire réalisés pour l’exposition ‘Voyages Planétaires’ à la Cité des Congrès de Nantes - 3 au 9 oct. 2021, sont visibles et téléchargeables au format jpg.

On parle du laboratoire PDF Imprimer
Interview de Stéphane LE MOUELIC “L’espace envahit Nantes !” et “La recherche en mode ingénieur” - revue TETES CHERCHEUSES - Eté 2021
[pdf 298 Ko]

Interview de Nicolas MANGOLD “MARS : La quête de la vie” - revue LA RECHERCHE - Mai 2021

Gabriel Tobie, chargé de recherche CNRS au Laboratoire de planétologie et géodynamique de Nantes (LPG Nantes - Université de Nantes/CNRS), vient de recevoir le “Starting Grant 2020” bourse de recherche européenne permettant à un jeune chercheur de monter un projet de recherche.
Le projet, intitulé “Exowater”, sera officiellement lancé le 1er janvier 2021 pour une durée de cinq ans (novembre 2020).

3 chercheurs du LPGNantes expriment leur vision du futur dans le livre “1000 chercheurs parlent d’avenir”

Offres Post-doc

“Subduction zone topography. Examples from the Mediterranean” (sup: F. Funiciello & L. Husson)
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Thèses

Sujets de thèse proposés par le LPGNantes :

Recherche

Domaines océaniques  

Écrit par Christèle GUIVEL

Les océans présentent un enjeu scientifique et économique mondial. Leur étude depuis l’espace jusqu’aux abysses, leur fonctionnement et leur exploitation s’appuient sur les recherches et les innovations technologiques et concernent tous les champs de l’océanographie : Géosciences, Physique, Chimie, Biologie, Spatial… La naissance d’un océan, son développement et sa disparition sont des processus récurrents à la surface de la Terre. Les conditions physiques à l’origine de ces évènements géodynamiques majeurs ne sont que partiellement connues et leur impact sur les enveloppes externes de la Terre (atmosphère, hydrosphère, biosphère) est encore mal contraint. Notre démarche associe résolument les études de terrain et les missions océanographiques, l’analyse pétrologique et géochimique des échantillons, l’analyse hyperspectrale, l’expérimentation et la modélisation numérique et analogique.

La thématique “Domaines océaniques” recouvre 3 axes principaux de recherche :

Satellites de glace  

Écrit par Gabriel TOBIE

Structure et évolution comparée des planètes  

Écrit par Benoit LANGLAIS
Dans cette thématique, nous étudions la structure interne et la dynamique des intérieurs planétaires. Ici, la Terre sert à la fois d’objet de référence, pour comprendre les différences et similitudes avec les autres planètes, mais aussi de d’objet d’étude, car in fine observer et comprendre les autres planètes permet de mieux comprendre la notre.

Les activités de recherche de cette thématique couvrent plusieurs aspects. Par exemple, la structure interne des planètes peut être caractérisee par méthode stochastique, en inversant différentes contraintes géophysiques et/ou pétrologiques. Ces contraintes peuvent provenir de modèles de tomographie globaux ou régionaux, eux-mêmes dérivant de mesures sismiques. La connaisssance de la struture interne du manteau est très importante, car elle influence directement la dynamique interne des planètes. Cette dynamique interne peut être étudiée via des modèles numériques de la convection. La structure interne et la nature des interfaces est également essentielle pour comprendre le fonctionnement de la géodynamo : les processus qui créent et entretiennent le champ magnétique dans le noyau externe dépendent en effet des conditions thermiques à la frontière noyau-manteau. Les petites échelles temporelles de la dynamo sont également étudiées, comme par exemple la décroissance rapide et récente du moment dipolaire, ou le mouvement vers le pôle de rotation du pôle magnétique. D’autres planètes possèdent ou ont possédé un champ magnétique dynamique, qui ont laissé des traces fossiles dans les roches de leur lithosphère. Ainsi, les modèles du champ magnétique crustal de Mars permettent d’appréhender le comportement de la dynamo passée martienne. Toutes ces expertises et savoir-faire peuvent être utlisés pour mieux comprendre les relations existant entre taille, composition et structure interne des super-Terres, planètes détectées en dehors du système solaire.

Dans les pages qui suivent, nous présentons des synthèses de résultats obtenus ces dernières années.

Thèses

Évolutions morphologiques induites par l’implantation de barrages dans les fleuves à fort débit solide

Domaine de recherche: Surfaces planétaires

Allocation Gouvernement Etranger/Français

Étude expérimentale des signatures spectrales des clathrates et hydrates d’intérêt planétologique : applications à Titan, satellite de Saturne

Domaine de recherche: Satellites de glace

Allocation BDI/Région

Caractérisation hyperspectrale des biofilms microphytobenthiques en laboratoire in situ : cartographie de la biomasse de la micro à la macro échelle

Domaine de recherche: Surfaces planétaires

Extracting information at the sub-pixel level from hyperspectral images : determining the mineral composition

Domaine de recherche: Surfaces planétaires

Contrat Européen

Pétrologie et histoire géodynamique des ophiolites varisques de Tisovita-lutti (Roumanie) et de Deli Jovan (Serbie) : Interactions fluide-roche, déformation et modifications minéralogiques du plancher océanique lors des processus d’obduction

Domaine de recherche: Surfaces planétaires

Bourse FNRS

Évolution couplée de l’orbite et de la dynamique interne des planètes et de leurs satellites : application au système Terre-Lune primitif

Domaine de recherche: Structure et évolution comparée des planètes

Allocation ministérielle

Convection mantellique, topographie et géoïde sur Mars et Vénus

Domaine de recherche: Structure et évolution comparée des planètes

Allocation Ministérielle

Archéo-atmosphères terrestres

Domaine de recherche: Domaines océaniques

Contrat Région

Observation et modélisation des reliefs et des composants de la surface de Titan

Domaine de recherche: Surfaces planétaires

Allocation ministérielle

Environnement primitif de Mars : Approches orbitale et expérimentale

Domaine de recherche: Surfaces planétaires

Allocation ministérielle

Tomographie anisotrope du manteau supérieur

Domaine de recherche: Structure et évolution comparée des planètes

Ce travail de thèse s’inscrit dans le projet “ANR-TAM” qui vise, à long terme, à réaliser un modèle tridimensionnel anisotrope du manteau terrestre.

La zone de transition et ses relations avec la partie du manteau sous-jacent jouent un rôle primordial dans la dynamique interne de la planète. Les modèles tomographiques globaux élaborés depuis les deux dernières décennies ont effectivement montré la complexité des transports de matière dans cette région du manteau, notamment en ce qui concerne les déformations subies par les plaques en subduction.

Cycles climatiques et activités volcanique en région polaire (Iles Crozet, Océan Indien)

Domaine de recherche: Domaines océaniques

Contrat Région

Rôle du volcanisme dans l’altération de la surface de Mars

Domaine de recherche: Surfaces planétaires

Allocation Spécifique Normalien

Moyens permettant de limiter l’envasement d’un port à flot. Etude d’un bassin de config. annulaire

Domaine de recherche: Surfaces planétaires

Allocation ministérielle

Composition des océans des lunes de Jupiter et Saturne : approches thermodynamique et expérimentale

Domaine de recherche: Satellites de glace

Allocation ministérielle

Homogénéisation des ondes élastiques et problème inverse associé

Domaine de recherche: Structure et évolution comparée des planètes

Contrat ANR

Thèses soutenues

 

Farzaneh KAZEMIPOUR (01/02/2011)
Caractérisation hyperspectrale des biofilms microphytobenthiques en laboratoire in situ : cartographie de la biomasse de la micro à la macro échelle

Directeur de thèse : P. Launeau

Bilal KHAWAJA (11/07/2011)
Evolutions morphologiques induites par l’implantation de barrages dans les fleuves à fort débit solide

Directeur de thèse : M. Sanchez

Cécile DUPIRE/TAFFIN (21/12/2010)
Étude expérimentale des signatures spectrales des clathrates et hydrates d’intérêt planétologique : applications à Titan, satellite de Saturne

Directeurs de Thèse : O. Grasset, S. Le Mouélic

Bilal Ahmed KHAWAJA (17/12/2010)
Évolutions morphologiques induites par l’implantation de barrages dans les fleuves à fort débit solide

Directeur de Thèse : M. Sanchez-Angulo

Marion MASSÉ (02/12/2010)
Nature et origine des dépôts de sulfates dans les régions équatoriales et polaires de Mars. Comparaison morphologique et minéralogique entre Aram Chaos et la calotte polaire Nord

Directeur de Thèse : É. Mercier, Co-encadrant de thèse : O. Bourgeois

Déborah CHAVRIT (04/05/2010)
Cartographie globale des flux de CO2 à l’axe des dorsales océaniques : Une approche pétrologique

Directeur de Thèse : É. Humler, Y. Morizet

Projets

TAM

Domaine de recherche: Structure et évolution comparée des planètes

The goal of the project is to retrieve the 3-dimensional structure of seismic anisotropy in the whole Earth mantle. Seismic anisotropy is an important component of physical properties of Earth’s materials. However, it is often neglected due to its inherent mathematical complexity. The usual basic knowledge about propagation in isotropic media cannot easily apply to anisotropic media, where new phenomena come up, such as the classical birefringence. To date, most seismic observations have been explained in terms of isotropic lateral heterogeneities, ignoring manifestations of anisotropy.

PYROPE

Domaine de recherche: Structure et évolution comparée des planètes

PYROPE est un projet financé par l’ANR (Agence Nationale de la Recherche) pour la période 2010-2013, dans lequel sont impliquées les universités de Toulouse, Montpellier, Nantes, Grenoble et Strasbourg. Il vise à installer début 2011, et pour une durée de deux ans, un réseau dense de stations sismologiques avec une maille régulière d’environ 60 km dans le sud-ouest de la France et sur le pourtour du Golfe de Gascogne. Ce déploiement constituera la première étape d’une couverture globale du territoire métropolitain, et à plus long terme de l’ensemble du continent européen. Il se fera en coordination avec des partenaires espagnols, qui installeront simultanément un réseau de stations de l’autre coté de la frontière.

EXOWATER

Domaine de recherche: Satellites de glace

 EXOWATER: chemical EXchanges On WATER-rich worlds: experimentation and numerical modelling

English version
The EXOWATER project is dedicated to the characterization of chemical exchanges within water-rich bodies including icy moons of Jupiter and Saturn (Europa, Ganymede, Titan, Enceladus) as well as exoplanets that may be discovered in a near future by ground-based and space-born observations. The objective of this project is to quantify the interactions between the different layers composing these water-rich interiors (silicate mantle, oceans, ice shells) by combining both experimentation and numerical modeling. This approach will permit us to constrain the impact of the interior on the chemical evolution of the subsurface ocean, surface and atmosphere and will help to determine if such water-rich environments are suitable for life development.

Version française
Le projet EXOWATER est dédié à la caractérisation des échanges chimiques dans les corps riches en eau tels que les satellites de glace de Jupiter et Saturne (Europe, Ganymède, Titan, Encelade) ainsi que les exoplanètes que l’on devrait découvrir dans un futur proche à partir des programmes d’observations au sol et dans l’espace. L’objectif de ce projet est de quantifier les interactions entre les différents couches composant leurs intérieurs riche en eau (manteau silicaté, océan, couches de glace) en combinant expérimentation et modélisation numérique. Cette approche permettra de contraindre l’impact de l’intérieur sur l’évolution chimique des océans souterrains, de la surface et de l’atmosphère de ces objets, et aidera à déterminer si ces environnements riche en eau sont propices au développement de la vie.

Développements

Les Missions Spatiales

Mission Cassini-Huygens
Mission Mars-Express

Orientation Préférentielle de Forme  

Les programmes présentés sur cette page s’appliquent à des images en niveaux de gris ou à des images traitées dans lesquelles chaque phase minérale est représentée par un code couleur. Lorsque un agrégat de cristaux forme une plage unique de pixels la méthode des intercepts permet de retrouver l’orientation préférentielle de forme (OPF) des cristaux alors que celle des moments d’inertie mesure l’OPF de l’agrégat. Lorsque les cristaux peuvent être isolés, l’OPF peut alors être étudiée par classe de taille à l’aide de la méthode des moments d’inertie. Toutes ces données peuvent ensuite être combinées entres elles pour calculer une OPF 3-D grâce au programme Ellipsoid.

Équipements

Publications

# Titre Auteurs Année Facteur d’impact du journal
1 Geodesy constraints on the interior structure and composition of Mars Rivoldini, A.; Hoolst, T. Van; VERHOEVEN, Olivier; MOCQUET, Antoine; Dehant, V. 2011 –
2 Ice sublimation as a geomorphic process: A planetary perspective MANGOLD, Nicolas 2011 –
3 Wave constraints for Titan’s Jingpo Lacus and Kraken Mare from VIMS specular reflection lightcurves Barnes, JW.; Soderblom, JM.; Brown, RH.; Soderblom, LA.; Stephan, K.; Jaumann, R.; LE MOUÉLIC, Stéphane; Rodriguez, S.; SOTIN, Christophe; Buratti, BJ.; Nicholson, PD.; Baines, KH.; Clark, RN. 2011 –
4 Optical properties of microphytobenthic biofilms (MPBOM): Biomass retrieval implication KAZEMIPOUR, Farzaneh; Meleder, V.; LAUNEAU, Patrick 2011 –
5 Predicted and observed magnetic signatures of martian (de)magnetized impact craters LANGLAIS, Benoit; Thébault, E. 2011 –
6 The physical properties of the first characterized Super-Earth, CoRoT-7b Léger, A.; GRASSET, Olivier; Fegley, B.; Codron, F.; et al., 2011 –
7 Tidally induced thermal runaways on extrasolar earths : impact on habitability Behounkova, M.; TOBIE, Gabriel; CHOBLET, Gaël; et al., 2011 –
8 Basin scale”/“localized” pore pressure/stress coupling - implications for trap integrity evaluation Mourgues, R.; Gressier, J-B.; Bodet, L.; Bureau, D.; Gay, A. 2011 –
9 Seismic-Wave Propagation Modeling in Viscoelastic Media Using the Auxiliary Differential Equation Method Dhemaied, A; Rejiba, F; Camerlynck, C; Bodet, L.; et al., 2011 –
10 The deep interior of Venus, Mars and the Earth : a brief review and the need for planetary surface-based measurements MOCQUET, Antoine; Rosenblatt, P.; Dehant, V.; VERHOEVEN, Olivier 2011 –
11 Comment on « Zemmouri earthquake rupture zone (Mw 6.8, Algeria): Aftershocks sequence relocation and 3D velocity model » by Ayadi et al. Déverchère, J.; Mercier de Lepinay, B.; Cattaneo, A.; Strzerzynski, P.; Calais, E.; Domzig, A.; Bracene, R. 2010 –
12 The Mawrth Vallis Region of Mars: A Potential Landing Site for the Mars Science Laboratory (MSL) Mission Michalski, JR.; Bibring, JP.; Poulet, F.; Loizeau, D.; MANGOLD, Nicolas; Dobrea, EN.; Bishop, JL.; Wray, JJ.; McKeown, NK.; Parente, M.; Hauber, E.; Altieri, F.; Carrozzo, FG.; Niles, PB. 2010 –
13 Detection and mapping of hydrocarbon deposits on Titan Clark, RN.; Curchin, JM.; Barnes, JW.; Jaumann, R.; Soderblom, L.; Cruikshank, DP.; Brown, RH.; Rodriguez, S.; Lunine, J.; Stephan, K.; Hoefen, TM.; LE MOUÉLIC, Stéphane; SOTIN, Christophe; Baines, KH.; Buratti, BJ.; Nicholson, PD. 2010 –
14 Two- and three-dimensional shape fabric analysis by the intercept method in grey levels LAUNEAU, Patrick; Archanjo, CJ.; Picard, D.; et al., 2010 –
15 Thermodynamic data and modeling of the water and ammonia-water phase diagrams up to 2.2 GPa for planetary geophysics Choukroun, M.; GRASSET, Olivier 2010 –
16 Hyperspectral analysis of Jurassic carbonates in the Moroccan Atlantic High Atlas Example of Lower Liasic formation of Arigh Ouzla (Essaouira basin) Baissa, R.; Labbassi, K.; LAUNEAU, Patrick; Ouajhain, B.; GAUDIN, Anne 2010 –
17 The Farsund intrusion (SW Norway): a marker of Late-Sveconorwegian (Grenvillian) tectonism Bolle, O.; DIOT, Hervé; Liegeois, J. -P.; Auwera, J. Vander 2010 –
18 Magma flow and feeder chamber location inferred from magnetic fabrics in jotunitic dykes, Rogaland anorthosite province, SW Norway Bolle, O.; Besse, M.; DIOT, Hervé 2010 –
19 Sinuous gullies on Mars: Frequency, distribution, and implications for flow properties MANGOLD, Nicolas; Mangeney, A.; Migeon, V.; Ansan, V.; Lucas, A.; Baratoux, D.; Bouchut, F. 2010 –
20 Elasticity profile of an unconsolidated granular medium inferred from guided waves: Toward acoustic monitoring of analogue models Bodet, L.; Jacob, X.; V., Tournat; Mourgues, R. 2010 –
21 Polarity reversals from paleomagnetic observations and numerical dynamo simulations AMIT, Hagay; Leonhardt, R.; Wicht, J. 2010 –
22 H2O-CO2 fluid saturation in reduced basalts: an experimental study MORIZET, Yann; Paris, M.; Gaillard, F.; Scaillet, B. 2010 –
23 Surface, subsurface and atmosphere exchanges on the satellites of the outer Solar System TOBIE, Gabriel; Giese, B.; Hurford, T. A.; M., Lopes R.; Nimmo, F.; Postberg, F.; Retherford, K. D.; Schmidt, J.; Spencer, J. R.; Tokano, T.; Turtle, E. P. 2010 –
24 A new source of play-of-color opal at Wegel Tena, Wollo, Ethiopia RONDEAU, Benjamin; Fritsch, E.; Gauthier, J. -P.; Mazzero, F.; Cenki-Tok, B.; Bekele, E.; Gaillou, E. 2010 –
25 Tectonic inheritance and Pliocene-Pleistocene inversion of the Algerian margin around Algiers: Insights from multibeam and seismic reflection data Strzerzynski, P.; Déverchère, J.; Cattaneo, A.; Domzig, A.; Yelles, K.; Mercier de Lépinay, B.; Babonneau, N.; Boudiaf, A. 2010 –