L’étude du mouvement des plaques lithosphériques grâce aux données GPS

La technique du GPS (Global Positioning System) utilise les satellites de la marine Américaine pour déterminer au millimètre près, la position (latitude, longitude, altitude) d’un point situé à la surface du globe.Il suffit alors d’effectuer des mesures successives pour détecter en temps réel un déplacement de ce point par rapport à un autre point.

Depuis 1981 un réseau mondial a été mis en place et permet de mesurer avec fiabilité la vitesse et la direction de déplacement des plaques lithosphériques. Les enregistrements obtenus sont disponibles sur le site de la NASA :

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

Problématique

On cherche à déterminer le mouvement relatif de la plaque Pacifique par rapport à la plaque Nord-Américaine au cours des années 1996 à 2002

Matériel à fournir aux élèves

Carte de la côte Ouest des Etats-Unis,
graphes pour les stations KOKB et ALBH,
papier millimétré
Pour cette activité, les documents fournis correspondent à des enregistrements obtenus depuis 1992 à partir de 2 stations de la côte ouest des Etats-Unis :

– KOKB (latitude = +20°, Longitude = -155°)
– ALBH (latitude = +45°, Longitude = -121°)

situées respectivement sur la plaque Pacifique et sur la plaque Nord-Américaine.

En utilisant les graphes fournis il est possible de déterminer le sens et l’amplitude des déplacements latitudinaux et longitudinaux effectués par ces 2 stations entre 1996 et 2002.

Fic_de2

Fic_de1

On peut faire tracer sur papier millimétré les vecteurs correspondant aux déplacements latitudinaux et longitudinaux de ces stations entre 1996 et 2002 (échelle : 1/1).

On peut alors faire tracer les vecteurs correspondant aux déplacements effectifs des deux plaques pendant cette période.

A partir des vecteurs obtenus, il est possible de calculer la vitesse de déplacement de chacune des plaques (en cm/an par exemple).

On peut faire reporter sur la carte fournie la localisation géographique précise des 2 stations GPS.

On peut faire tracer sur la carte les vecteurs correspondant aux déplacements des 2 stations (la longueur du vecteur est proportionnelle à la vitesse de déplacement : une échelle 1 cm pour une vitesse de 1 cm/an donne des résultats satisfaisants).

Conclusion : détermination du mouvement relatif de la plaque Pacifique par rapport à la plaque Nord-Américaine au cours des années 1996 à 2002.