Résumé

Ce workshop international vise à permettre aux chercheurs en cyclostratigraphie de
tous pays de s’initier à la nouvelle méthode "AstroGeoFit", mise au point au sein du LTE.
https://observatoiredeparis.psl.eu/astrogeofit-revolutionne-la.html
Cette méthode permet pour la première fois de retrouver les éléments de l’orbites des planètes du système solaire dans les enregistraments géologiques, sur plusieurs millions d’années, sans le besoin d’une solution astronomique préalable.

Les séances du matin seront destinées à des cours didactiques, des présentations de données, et des présentations de résultats utilisant AstroGeoFit.
Les séances de l’après midi seront des séances de travaux pratiques sur des données originales apportées par les participants, en utilisant les moyens de MesoPSL.

Justification scientifique

AstroGeoFit est une nouvelle méthode développée dans le cadre du projet européen ERC AstroGeo, coordonné par Jacques Laskar. Cette méthode, associée à un logiciel open source, permet de reconstruire à la fois l’échelle de temps des dépôts géologiques et l’évolution orbitale de notre planète à partir des seuls sédiments. https://www.astrogeo.eu/astrogeofit/

Depuis un siècle, les scientifiques savent que les cycles orbitaux de la Terre — excentricité, inclinaison, précession — modulent la distribution d’énergie solaire reçue à sa surface. Ces rythmes, liés aux interactions gravitationnelles avec les autres planètes, sont enregistrés dans les couches géologiques, comme une empreinte fossile du climat passé.

Mais un défi de taille surgit lorsqu’on tente de remonter loin dans le passé. L’orbite de la Terre est chaotique (Laskar, 1989, 1990) : de minuscules incertitudes initiales s’amplifient exponentiellement, rendant toute reconstitution directe imprécise au-delà d’environ 60 millions d’années. Au-delà, les sédiments eux-mêmes deviennent notre seule horloge fiable.

C’est là qu’intervient AstroGeoFit, conçu pour extraire les cycles astronomiques directement depuis les dépôts géologiques, même lorsque les solutions orbitales deviennent incertaines. Son originalité repose sur deux piliers :

• Des algorithmes génétiques, qui simulent de multiples scénarios d’accumulation sédimentaire (en tenant compte des variations de rythme, des hiatus, etc.)
• Une analyse statistique bayésienne, qui sélectionne les paramètres orbitaux les plus compatibles avec les données, tout en évaluant les marges d’erreur.
  Cette approche permet de reconstituer l’excentricité de l’orbite terrestre — une clé de voûte du climat sur des millions d’années — et d’établir une échelle de temps complète pour les sédiments analysés.

AstroGeoFit a été appliqué à des données synthétiques et à trois grands forages océaniques de référence (ODP 926, 1260, 1262). Résultat : l’outil parvient à identifier les rythmes astronomiques, à reconstruire avec précision les variations de sédimentation, et à proposer une chronologie cohérente avec les datations existantes — voire à affiner ces dernières.

Au-delà de la datation, AstroGeoFit ouvre aussi une nouvelle perspective : utiliser les archives terrestres pour mieux comprendre l’évolution passée du système solaire. En comparant les signaux extraits des roches à ceux calculés par les modèles astronomiques, il devient possible de contraindre les paramètres orbitaux passés, là où le chaos rend les simulations incertaines. Une manière unique de faire dialoguer géologie, climat et mécanique céleste.

L’atelier AstroGeoFit vise à permettre aux chercheurs en cyclostratigraphie de s’initier à la nouvelle méthode "AstroGeoFit", mise au point au sein du LTE.
https://www.astrogeo.eu/astrogeofit/
Cette méthode permet pour la première fois de retrouver les éléments de l’orbites des planètes du système solaire dans les enregistraments géologiques, sur plusieurs millions d’années, sans le besoin d’une solution astronomique préalable.

Les séances du matin seront destinées à des cours didactiques, des présentations de données, et des présentations de résultats utilisant AstroGeoFit.
Les séances de l’après midi seront des séances de travaux pratiques sur des données originales apportées par les participants, en utilisant les moyens de MesoPSL. Le but est que les participants sachent utiliser AstroGeoFit à la fin de la semaine, et aient effectué une première analyse des séries sédimentaires qu’ils auront amené.

Programme préliminaire

Cours prévu :
Analyse statistique de données (Cours de 1h tous les matins) (Nathan Hara, LAM)

Orateurs pressentis (liste très préliminaire)

Paul Olsen (Lamont/Columbia, USA)
Christian Zeeden (Leibniz Institute for Applied Geophysics, DE)
Yujing Wu (LTE/Obs. Paris)
Matthias Sinnesaels (Univ Dublin)
Frits Hilgen (Univ Utrecht)