Exploitation de bases de données scientifiques en ligne : utilisation des forages océaniques profonds (DSDP, ODP, IODP) publié le 30/03/2013  - mis à jour le 24/06/2017

Les premières campagnes de forages océaniques profonds (1968) avaient pour objectif de valider le modèle d’expansion des fonds océaniques basé (entre autres) sur les interprétations des anomalies magnétiques, des failles transformantes, des points chauds et la cinématique des plaques. Il s’agissait de corréler l’âge de la croûte et la distance à l’axe de sa dorsale ainsi que de calibrer l’échelle magnétostratigraphique.

Dans les trois exemples proposés ici, ces données sont utilisées pour mettre en évidence des variations d’un certain nombre de paramètres en fonction de la distance à l’axe de la dorsale, permettant de valider le modèle de l’expansion des fonds océaniques.

Origine des activités

Les exemples 1 et 2 correspondent à des adaptations d’activités proposées sur l’ancien site JOI Learning. Ce site était une dépendance du Joint Oceanographic Institutions, aujourd’hui devenu le Consortium for Ocean Leadership qui regroupe les différents organismes et institutions participant au projet IODP (voir aussi : IODP France). Le programme IODP (Integrated Ocean Drilling Program) est un programme scientifique international d’exploration et d’étude des fonds sous-marins. IODP a succédé en 2004 au projet ODP (Ocean Drilling Program) , lui même successeur en 1985 du programme DSDP (Deep Sea Drilling Program) initié en 1968.

Les liens du JOI Learning n’étant plus actifs , les fichiers correspondants sont disponibles ici :

 exemple 1 :

seafloor_spreading.kmz : fichier Google Earth de localisation des forages

SeafloorSpreading_student_hires.pdf : livret de l’élève (fichier documents + activités)

SeafloorSpreading_teacher.pdf : livret du professeur

 exemple 2 :

Seafloor_bathymetry.kmz : fichier Google Earth de localisation des forages

http://www.oceanleadership.org/wp-content/uploads/2010/01/17-SeafloorBathymetry_google_hi_res.pdf livret de l’élève (fichier documents + activités)

SeafloorBathymetry_TeacherGuide_lo_res.pdf : livret du professeur

 Les propositions d’activités disponibles sur le nouveau site sont visibles à partir de la page Classroom Activities

Exemple 1 : vitesse d’expansion des fonds océaniques dans l’Atlantique Sud

Pour cette activité, il s’agit d’utiliser les données afin de mettre en évidence une augmentation de l’age des premiers sédiments déposés en fonction de la distance à l’axe de la dorsale. Il est possible de calculer pour chaque site une vitesse d’expansion.
Cette activité est la moins complexe. Les données sont directement affichées dans Google Earth lorsque l’on interroge les sites géoréférencés (on "clique" sur le site).

 On lance Google Earth puis on ouvre le fichier Atlantique sud.kmz ou bien "double-clic" sur le fichier Atlantique sud.kmz pour le lancer directement dans Google Earth :

 On clique sur le forage dont on veut afficher les caractéristiques :

 On récupère les données pour chaque site :

 On reporte les données dans un tableur afin de calculer les vitesses d’expansion :

Exemple 2 : variation des âges sédimentaires, de l’épaisseur des sédiments, profondeur du plancher basaltique par rapport à l’axe de la dorsale de Juan de Fuca

Pour chaque forage, trois paramètres sont à obtenir :
 âge des sédiments les plus anciens ;
 épaisseur de la couche sédimentaire ;
 profondeur du plancher basaltique.

L’épaisseur des sédiments est directement fournie par l’affichage des informations du forage choisi sous google Earth. La bathymétrie est calculée à partir des données temporelles du sonar. Ces deux paramètres permettent de calculer la profondeur du plancher basaltique.
La récupération des âges des sédiments nécessite de se connecter au site de l’IODP, via le lien affiché sous Google Earth, afin d’interroger la base de données des forages (Ocean Drilling Data). Les âges disponibles ne correspondent pas toujours aux sédiments les plus profonds : les élèves devront faire attention lors de l’analyse des données.
Les résultats peuvent être consignés sous forme d’un tableau de synthèse et d’un graphique qui permettent de mettre en œuvre un certains nombre de compétences liées à la maitrise d’un tableur-grapheur.

 On lance Google Earth puis on ouvre le fichier Juan de Fuca.kmz ou bien "double-clic" sur le fichier Juan de Fuca.kmz pour le lancer directement dans Google Earth :

 On clique sur le forage dont on veut afficher les caractéristiques :

 Un clic sur le lien "core data" (données de la carotte sélectionnée) permet d’accéder, via le navigateur internet, aux données disponibles en ligne :

 Un clic sur le nombre d’âges disponibles permet d’accéder au fichier des âges du forage ("depth-age model" : modèle âge - profondeur) :

 On récupère l’âge le plus ancien correspondant à l’échantillon datable le plus profond :

 On reporte les données dans un tableur :

 éventuellement un graphique :

Exemple 3 : accès à l’ensemble des données IODP - ODP - DSDP

Il s’agit de la version "ouverte" de l’activité. Chaque élève peut choisir ses sites à partir de l’ensemble des campagnes de forages (DSDP, ODP, IODP).
Fondamentalement, la procédure d’interrogation des sites de forages est la même que dans l’exemple 2. La bathymétrie est directement indiquée (pas de calculs avec le temps-trajet du sonar) mais la distance à la ride doit être mesurée avec l’outil de Google Earth.

 On lance Google Earth puis on ouvre le fichier Forages.kmz ou bien "double-clic" sur le fichier Forages.kmz pour le lancer directement dans Google Earth :

 On clique sur le forage dont on veut afficher les caractéristiques :

 Un clic sur le lien "core data" (données de la carotte sélectionnée) permet d’accéder, via le navigateur internet, aux données disponibles en ligne :

 Un clic sur "age profil delimited" permet d’accéder au fichier des âges du forage :

remarque : suivant le programme la présentation est différente. Ici, l’illustration concerne le programme DSDP pour les autres programmes (Cf. exemple 2) il faut cliquer sur "depth-age model".

 On récupère les données que l’on importe dans un tableur afin de lire les âges et les profondeurs :

 On récupère l’âge le plus ancien correspondant à l’échantillon daté le plus profond :

Les données peuvent être reportées dans un tableur - grapheur (Cf. exemple 2).

 Pour obtenir la distance forage - ride océanique, on utilise l’outil règle de Google Earth :

Les fichiers correspondant aux activités

 Fiches illustratives :

IPOD.pdf : le fichier complet (les 3 exemples)

exemple-1.pdf : fichier illustratif de l’activité n°1 seule

exemple-2.pdf : fichier illustratif de l’activité n°2 seule

exemple-3.pdf : fichier illustratif de l’activité n°3 seule

 Fiche terminologique :

Forage_oceanique.pdf : fiche terminologique sur les carottages océaniques

 Fichiers de géolocalisation pour Google Earth (modifiés à partir des fichiers cités plus haut) :

Atlantique_sud.kmz : fichier Google Earth de localisation des forages de l’exemple 1

Juan_de_Fuca.kmz : fichier Google Earth de localisation des forages de l’exemple 2

Forages.kmz : fichier Google Earth de localisation des forages de l’exemple 3