Morphological diversity, formation and evolution of subglacial bedforms : implications for the understanding of ice-meltwater-bed interactions

• Main Author: Verité, Jean
• Other Authors: Laboratoire de Planétologie et Géosciences - Le Mans (LPG - Le Mans), Laboratoire de Planétologie et Géosciences UMR_C 6112 (LPG), Le Mans Université (UM)-Université d'Angers (UA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Le Mans Université (UM)-Université d'Angers (UA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Le Mans Université, Régis Mourgues, Edouard Ravier, Olivier Bourgeois
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: French
• Published: HAL CCSD 2022
• Subjects: Geomorphology; Analog modeling; Subglacial bedforms; Ice sheet; Ice streams; Subglacial meltwater routes; Géomorphologie; Modélisation analogique; Bedforms sous-glaciaires; Calottes glaciaires; Fleuves de glace; Routes de drainage sous-glaciaires; [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology; [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology; Ice Sheet
• Online Access: https://theses.hal.science/tel-03971961; https://theses.hal.science/tel-03971961/document; https://theses.hal.science/tel-03971961/file/2022LEMA1041.pdf

Considering the inaccessibility of modern subglacial environments, bedforms discovered after the retreat of ice sheets are critical relics of subglacial processes. Their thorough investigation allows the relationships between the characteristics of ice flow dynamics, subglacial hydrology and subglacial sediments to be unraveled. This work presents a new method for studying subglacial bedforms combining analog modeling and glacial geomorphology. We developed an innovative morphometric analysis enlightening the diversity of subglacial bedforms and morphological continuums (i) between ribbed bedforms, sinuous/oblique bedforms and streamlined bedforms and (ii) between ribbed bedforms, proto-murtoos and murtoos. These bedform continuums highlight several morphological evolutionary sequences controlled by (i) the quantity and directions of deformation transmitted to the bed by the ice flow and (ii) the degree of remobilization induced by meltwater flow. Considering the spatio-temporal variations of ice-meltwater-bed interactions and deformation, erosion and deposition processes at the base of ice sheets, a unifying evolutionary model is proposed to explain the formation of the most subglacial bedforms currently observed. En raison de l’inaccessibilité des environnements sous-glaciaires actuels, les bedforms découverts après le retrait glaciaire constituent d’excellents témoins interactions glace-eau-sédiments. Leur étude permet notamment d’appréhender les relations entre les caractéristiques de la dynamique d’écoulement de la glace, de l’hydrologie sous-glaciaire et des sédiments sous-glaciaires. Ce travail présente une nouvelle méthode d’étude des bedforms sous-glaciaires combinant la modélisation analogique et de la géomorphologie glaciaire. Au travers d’une analyse morphométrique inédite permettant de caractériser la diversité des bedforms, deux continuums morphologiques ont été découverts (i) entre les ribbed bedforms, les bedforms sinueux/obliques et les linéations glaciaires et (ii) entre les ribbed bedforms, ...