4-La tectonique des plaques

Dossier 2 - Mesure de la vitesse des plaques grâce aux satellites

La vitesse des plaques peut être mesuré par les satellites de géolocalisation (GPS) depuis quelques dizaines d'années. Les mesures, réalisées quotidiennement, donnent la position en longitude et latitude de balises (« stations ») fixées au sol.

Notions évoquées dans ce dossier
  • un mouvement de plaque
  • un satellite de géolocalisation
  • une latitude, une longitude

Source : https://www.sciencesetavenir.fr/espace/systeme-solaire/satellites-galileo-ca-marche-en-antarctique_131243

Document 1 - Principe

Remarque : GPS = Global Positioning System ou "positionnement global par satellite"

Le "Jet Propulsion Laboratory" de la NASA recense les mesures réalisées par 30 satellites de GPS. Les différentes stations (ou balises) sont repérées sur une carte, et un tableau contenant leurs noms abrégés permet d'obtenir les courbes de déplacement du point considéré en latitude, longitude et altitude.

Source : sideshow.jpl.nasa.gov/mbh/series.html

Document 2 - Application

Détermination du déplacement en latitude et en longitude d'une balise

  1. Télécharger puis ouvrir le fichier de données avec un tableur (chaque station GPS figure dans un onglet).
  2. Construire le graphe représentant le déplacement en latitude et en longitude de la station EISL en fonction du temps (axes : déplacement en cm, temps en années).
  3. Tracer les courbes de tendance (linéaires) des 2 nuages de points (latitude et longitude) et afficher leurs équations.
Coup de pouce "graphique déplacements"

À l'issue des étapes 1-2-3, vous devez avoir tracé deux nuages de points et affiché les équations de leurs courbes de tendance.

Réalisation du vecteur déplacement global

  1. À l'aide de ces équations, construire le vecteur vitesse du déplacement global de la station EISL. NB : vous pouvez utiliser un logiciel de mathématiques (comme Geogebra par exemple).
  2. Porter ce vecteur sur la carte à compléter.
  3. Faire de même avec la station PAMA puis la station SANT (étapes 2 à 5), en reportant les trois vecteurs sur la même carte. N'oubliez pas d'indiquer les valeurs que vous avez obtenues pour les stations PAMA et SANT.
Coup de pouce "vecteur déplacement"

À l'issue des étapes 1-2-3, vous devez avoir déterminé les vitesses de déplacement en latitude et en longitude des trois balises (soit 6 valeurs), qui vont vous permettre de tracer les "vecteurs déplacement" de ces trois balises.

L'exemple pris est celui de la balise EISL pour laquelle on a déterminé un déplacement en longitude de 6,6767 cm.an-1 (soit vers l'Est) et en latitude de -0,7008 cm.an-1 (soit vers le Sud).

On obtient donc le vecteur suivant :

En le superposant à la carte à compléter, on obtient ceci :

On reporte alors le vecteur sur la carte (par transparence). Cliquer sur l'image pour voir la carte complétée.

On peut tout à fait faire ce même travail avec une régle graduée !

Exploitation : établissement du mouvement relatif entre les stations (et donc les plaques)

Piste d'exploitation

  1. En déduire le mouvement relatif des plaques tectoniques portant les 3 balises (divergence, convergence ou coulissage).

Source : d'après un sujet d'ECE (06_I5_G_Num_10.pdf)