All right, let's get up our picture of the earth. The earth is pretty awesome. I'm a geologist, so I get pretty psyched about this, but the earth is great. It's powerful, it's dynamic, it's constantly changing. It's a pretty exciting place to live. But I want to share with you guys today my perspective as a geologist in how understanding earth's past can help inform and guide decisions that we make today about how to sustainably live on earth's surface.
Bon, regardons une photo de la Terre. C'est assez extraordinaire. En tant que géologue, ça me passionne, mais la Terre est belle, puissante, dynamique en évolution constante. C'est un lieu de vie fascinant. Je veux partager avec vous mon point de vue de géologue : comment comprendre l'histoire de la Terre renseigne et guide nos décisions actuelles pour mener un mode de vie durable sur Terre.
So there's a lot of exciting things that go on on the surface of the earth. If we zoom in here a little bit, I want to talk to you guys a little bit about one of the things that happens. Material get shuffled around earth's surface all the time, and one of the big thing that happens is material from high mountains gets eroded and transported and deposited in the sea. And this process is ongoing all the time, and it has huge effects on how the landscape works. So this example here in south India -- we have some of the biggest mountains in the world, and you can see in this satellite photo rivers transporting material from those mountains out to the sea. You can think of these rivers like bulldozers. They're basically taking these mountains and pushing them down towards the sea.
Il y a de nombreux phénomènes intéressants sur sa surface. Zoomons sur l'image. Je vais vous parler d'un de ces phénomènes. La matière est en permanence déplacée sur la surface terrestre, et en particulier, les hautes montagnes s'érodent, leur matière est transportée, déposée dans la mer. Ce processus se déroule en permanence et a d'énormes répercussions sur le paysage Voici un exemple dans le Sud de l'Inde : ces montagnes sont parmi les plus hautes du monde et vous voyez sur cette image satellite des rivières qui transportent de la matière des montagnes à la mer. Ces rivières sont comme des bulldozers. En gros, elles prennent ces montagnes et les poussent vers la mer.
We'll give you guys an example here. So we zoom in a little bit. I want to talk to you guys specifically about a river. We can see these beautiful patterns that the rivers make as they're pushing material down to the sea, but these patterns aren't static. These rivers are wiggling and jumping around quite a bit, and it can have big impacts on our lives.
Je vous donne un exemple. Zoomons sur l'image. Je vais vous parler d'une rivière. Vous voyez les beaux motifs que dessinent les rivières en poussant la matière vers la mer, mais ces motifs ne sont pas immuables. Les rivières ondulent et se déplacent pas mal, et peuvent changer nos vies.
So an example of this is this is the Kosi River. So the Kosi River has this nice c-shaped pathway, and it exits the big mountains of Nepal carrying with it a ton of material, a lot of sediments that's being eroded from the high mountains, and it spreads out across India and moves this material. So we're going to zoom in to this area and I'm going to tell you a little bit about what happened with the Kosi. It's an example of how dynamic these systems can be. So this is a satellite image from August of 2008, and this satellite image is colored so that vegetations or plants show up as green and water shows up as blue. So here again you can see that c-shaped pathway that this river takes as it exits Nepal. And now this is monsoon season. August is monsoon season in this region of the world, and anyone that lives near a river is no stranger to flooding and the hazards and inconveniences at minimum that are associated with that. But something interesting happened in 2008, and this river moved in a way that's very different. It flooded in a way that's very different than it normally does. So the Kosi River is flowing down here, but sometimes as these rivers are bulldozing sediment, they kind of get clogged, and these clogs can actually cause the rivers to shift their course dramatically. So this satellite image is from just two weeks later. Here's the previous pathway, that c-shaped pathway, and you notice it's not blue anymore. But now what we have is this blue pathway that cuts down the middle of the field of view here. What happened is the Kosi River jumped its banks, and for reference, the scale bar here is 40 miles. This river moved over 30 miles very abruptly. So this river got clogged and it jumped its banks. Here's an image from about a week later, and you can see these are the previous pathways, and you can see this process of river-jumping continues as this river moves farther away from its major course.
C'est ce que montre l'exemple de la rivière Kosi. La rivière Kosi suit un cours régulier en demi-lune elle sort des grandes montagnes du Népal chargée de beaucoup de matière, des sédiments venant de l'érosion des hautes montagnes, et se déverse sur l'Inde en déplaçant cette matière. Donc zoomons à cet endroit et je vais vous raconter un peu l'histoire de la Kosi. C'est un exemple du dynamisme de ces systèmes. Voici une image satellite d'août 2008 colorée pour que la végétation soit verte et l'eau bleue. Vous voyez bien le cours de la rivière en demi-lune quand elle sort du Népal. Voici son cours pendant la mousson. Août est la saison de la mousson dans cette région, et quiconque vit près d'une rivière connaît les inondations et les risques et inconvénients qui y sont associés. Fait intéressant, en 2008, cette rivière s'est déplacée de manière très différente. Elle a créé des inondations inhabituelles. Donc la rivière Kosi s'écoule ici, mais parfois en emportant des sédiments, les rivières s'embourbent, et ces bouchons poussent les rivières à complètement changer de cours. Cette image satellite a été prise juste 2 semaines plus tard. Voici l'ancien cours de la rivière, qui est en demi-lune, et vous voyez que ce n'est plus bleu. Désormais, il y a un autre chemin bleu qui traverse le milieu de l'image. La rivière Kosiest sortie de son lit. À titre de référence, l'échelle est de 65 km. Cette rivière a brusquement bougé sur 50 km. Elle était bouchée et est sortie de son lit. Voici une image prise 1 semaine plus tard, et vous voyez les anciens cours et constatez que le processus se poursuit, la rivière s'éloigne toujours plus de son cours principal.
So you can imagine in landscapes like this, where rivers move around frequently, it's really important to understand when, where and how they're going to jump. But these kinds of processes also happen a lot closer to home as well. So in the United States, we have the Mississippi River that drains most of the continental US. It pushes material from the Rocky Mountains and from the Great Plains. It drains it and moves it all the way across America and dumps it out in the Gulf of Mexico. So this is the course of the Mississippi that we're familiar with today, but it didn't always flow in this direction. If we use the geologic record, we can reconstruct where it went in the past. So for example, this red area here is where we know the Mississippi River flowed and deposited material about 4,600 years ago. Then about 3,500 years ago it moved to follow the course outlined here in orange. And it kept moving and it keeps moving. So here's about 2,000 years ago, a thousand years ago, 700 years ago. And it was only as recently as 500 years ago that it occupied the pathway that we're familiar with today. So these processes are really important, and especially here, this delta area, where these river-jumping events in the Mississippi are building land at the interface of the land and the sea. This is really valuable real estate, and deltas like this are some of the most densely populated areas on our planet. So understanding the dynamics of these landscapes, how they formed and how they will continue to change in the future is really important for the people that live there.
Vous imaginez que dans de tels paysages où les rivières se déplacent régulièrement il est très important de comprendre quand et comment elles évoluent. Ce genre de processus se déroule aussi près de chez nous. Aux États-Unis, presque tout le territoire continental constitue le bassin versant du fleuve Mississippi. Il pousse de la matière depuis les montagnes Rocheuses et les Grandes Plaines Le fleuve charrie cette matière à travers les États-Unis et la déverse dans le golfe du Mexique. C'est le cours actuel du Mississippi, mais il n'a pas toujours coulé dans ce sens. L'étude du profil géologique permet de reconstruire son cours dans le passé. Par exemple, cette zone rouge ici est l'ancien lit du Mississippi, là où il déposait de la matière il y a 4 600 ans. Puis, il y a environ 3 500 ans, il suivait le cours souligné en orange. Et il a continué et continue de bouger. Voici le fleuve il y a 2 000 ans, il y a 1 000 ans, 700 ans, Ce n'est que récemment, depuis 500 ans, qu'il occupe le cours qu'on lui connaît aujourd'hui. Donc ces processus sont très importants, particulièrement ici, à l'embouchure, où les débordements de lit du Mississippi se produisent et accumulent de la matière à la rencontre entre terre et mer C'est un territoire très prisé, et ces deltas sont parmi les endroits les plus densément peuplés de la planète, donc comprendre la dynamique de ces paysages, leur formation et leur évolution future est très important pour ceux qui y vivent.
So rivers also wiggle. These are sort of bigger jumps that we've been talking about. I want to show you guys some river wiggles here. So we're going to fly down to the Amazon River basin, and here again we have a big river system that is draining and moving and plowing material from the Andean Mountains, transporting it across South America and dumping it out into the Atlantic Ocean. So if we zoom in here, you guys can see these nice, curvy river pathways. Again, they're really beautiful, but again, they're not static. These rivers wiggle around. We can use satellite imagery over the last 30 or so years to actually monitor how these change. So take a minute and just watch any bend or curve in this river, and you'll see it doesn't stay in the same place for very long. It changes and evolves and warps its pattern. If you look in this area in particular, I want you guys to notice there's a sort of a loop in the river that gets completely cut off. It's almost like a whip cracking and snaps off the pathway of the river at a certain spot. So just for reference, again, in this location, that river changed its course over four miles over the course of a season or two.
Les rivières ondulent aussi. Des déplacements plus grands que ceux dont on parlait. Je vais vous montrer des ondulations de rivières Envolons-nous pour le bassin du fleuve Amazone. Ici encore, on a un vaste système fluvial qui s'écoule des Andes en creusant de la matière des montagnes et la charrie à travers l'Amérique du Sud pour la déverser dans l'océan Atlantique. En zoomant, on voit les cours sinueux du fleuve. Ce sont de beaux chemins, mais ils ne sont pas immuables. Ces rivières ondulent. L'imagerie satellite nous a permis depuis 30 ans environ de suivre leur évolution. Prenez une minute pour observer n'importe quelle courbe et vous verrez qu'elle ne reste pas au même endroit bien longtemps. Elle change, et son cours se redessine. Regardez cette zone en particulier : il y a une sorte de boucle dans le fleuve. qui est complètement coupée. Presque comme un coup de fouet qui se sépare du cours du fleuve à un endroit. Là encore, juste pour référence, à cet endroit, le fleuve a changé son cours sur 7 km en 1 ou 2 saisons.
So the landscapes that we live in on earth, as this material is being eroded from the mountains and transported to the sea, are wiggling around all the time. They're changing all the time, and we need to be able to understand these processes so we can manage and live sustainably on these landscapes. But it's hard to do if the only information we have is what's going on today at earth's surface. Right? We don't have a lot of observations. We only have 30 years' worth of satellite photos, for example. We need more observations to understand these processes more. And additionally, we need to know how these landscapes are going to respond to changing climate and to changing land use as we continue to occupy and modify earth's surface.
Donc les paysages que nous habitons sur Terre, à mesure que de la matière s'érode des montagnes et est charriée vers la mer, ces paysages ondulent et changent tout le temps, il nous faut comprendre ces processus pour vivre dans ces paysages de manière durable. Mais c'est difficile avec pour seule information ce qui se passe actuellement à la surface de la Terre. Nous n'avons pasbeaucoup d'observations. Nous n'avons des images satellites que sur 30 ans. Plus d'observations sont nécessaires pour mieux comprendre ces processus. De plus, il faut comprendre comment ces paysages réagissent au changement climatique et aux changements d'utilisation des terres quand nous continuons d'occuper et de modifier la surface de la planète.
So this is where the rocks come in. So as rivers flow, as they're bulldozing material from the mountains to the sea, sometimes bits of sand and clay and rock get stuck in the ground. And that stuff that gets stuck in the ground gets buried, and through time, we get big, thick accumulations of sediments that eventually turn into rocks. What this means is that we can go to places like this, where we see big, thick stacks of sedimentary rocks, and go back in time and see what the landscapes looked like in the past. We can do this to help reconstruct and understand how earth landscapes evolve. This is pretty convenient, too, because the earth has had sort of an epic history. Right? So this video here is a reconstruction of paleogeography for just the first 600 million years of earth's history. So just a little bit of time here. So as the plates move around, we know climate has changed, sea level has changed, we have a lot of different types of landscapes and different types of environments that we can go back -- if we have a time machine -- we can go back and look at, and we do indeed have a time machine because we can look at the rocks that were deposited at these times.
C'est là que les roches interviennent. En s'écoulant, les rivières charrient de la matière des montagnes vers la mer, et parfois du sable et des roches restent pris dans le sol. Cette matière qui reste dans le sol est enterrée et avec le temps, des couches de sédiments s'accumulent et deviennent des roches. On voit donc des endroits comme ici, où il y a d'énormes empilements de roches sédimentaires, et nous remontons dans le temps pour voir les paysages du passé. Cela nous permet de reconstruire et de comprendre l'évolution des paysages sur Terre. C'est aussi pratique, car la Terre a une histoire plutôt hors du commun. Cette vidéo-là est une reconstruction paléogéographique des 600 premiers millions d'années de l'histoire de la Terre. Un petit bout de temps. Donc, avec le déplacement des plaques on sait que le climat et le niveau des mers ont changé. Il y a beaucoup de types de paysages différents et de milieux différents à explorer en remontant le temps, si on avait une machine à remonter le temps, et oui nous en avons une, car on peut observer les roches déposées à l'époque.
So I'm going to give you an example of this and take you to a special time in earth's past. About 55 million years ago, there was a really abrupt warming event, and what happened was a whole bunch of carbon dioxide was released into earth's atmosphere, and it caused a rapid and pretty extreme global warming event. And when I say warm, I mean pretty warm, that there were things like crocodiles and palm trees as far north as Canada and as far south as Patagonia. So this was a pretty warm time and it happened really abruptly. So what we can do is we can go back and find rocks that were deposited at this time and reconstruct how the landscape changed in response to this warming event.
Je vais vous donner un exemple à une époque particulière du passé de la Terre. Il y a 55 millions d'années environ, un réchauffement soudain s'est produit, parce que beaucoup de dioxyde de carbone a été libéré dans l'atmosphère, ce qui a provoqué le réchauffement rapide et extrême du climat de la Terre. Par chaud, j'entends très chaud. Il y avait des crocodiles et des palmiers aussi loin au nord que le Canada et aussi loin au sud que la Patagonie. C'était une ère chaude qui est arrivée soudainement. Donc nous pouvons remonter le temps et trouver des roches déposées à cette époque puis l'évolution du paysage selon cet épisode de réchauffement.
So here, yay, rocks.
Ici, hourra, des roches !
(Laughter)
(Rires)
Here's a pile of rocks. This yellow blob here, this is actually a fossil river, so just like this cartoon I showed, these are deposits that were laid down 55 million years ago. As geologists, we can go and look at these up close and reconstruct the landscape. So here's another example. The yellow blob here is a fossil river. Here's another one above it. We can go and look in detail and make measurements and observations, and we can measure features. For example, the features I just highlighted there tell us that this particular river was probably about three feet deep. You could wade across this cute little stream if you were walking around 55 million years ago. The reddish stuff that's above and below those channels, those are ancient soil deposits. So we can look at those to tell us what lived and grew on the landscape and to understand how these rivers were interacting with their floodplains. So we can look in detail and reconstruct with some specificity how these rivers flowed and what the landscapes looked like. So when we do this for this particular place at this time, if we look what happened before this abrupt warming event, the rivers kind of carved their way down from the mountains to the sea, and they looked maybe similar to what I showed you in the Amazon River basin. But right at the onset of this climate change event, the rivers change dramatically. All of a sudden they got much broader, and they started to slide back and forth across the landscape more readily. Eventually, the rivers reverted back to a state that was more similar to what they would have looked like before this climate event, but it took a long, long time.
Donc voici une pile de roches cette masse jaune ici, c'est le fossile d'une rivière, comme dans ce graphique, ce sont des dépôts qui remontent à 55 millions d'années. En tant que géologues, nous pouvons les examiner de près pour reconstruire le paysage. Voici un autre exemple. La masse jaune, c'est le fossile d'une rivière. En voici une autre au-dessus. Nous examinons en détail, faisons des observations, prenons des mesures de caractéristiques. Par exemple, les caractéristiques soulignées ici nous indiquent que cette rivière avait environ 1 mètre de profondeur. Vous auriez pu traverser ce joli ruisseau à gué il y a 55 millions d'années. La matière rougeâtre au dessus et au dessous de ces bandes, ce sont des dépôts de sol anciens. Leur étude nous renseignerait sur la vie à cet endroit et sur l'interaction entre ces rivières et leurs plaines d'inondation. Donc ces observations permettent de reconstruire avec précision le cours des rivières et l'aspect des paysages. En étudiant cet endroiten particulier à cette époque-là, ce qui est arrivé avant le brusque réchauffement, les rivières ont creusé une voie des montages à la mer, quelque chose comparable au bassin amazonien déjà cité. Mais au tout début du réchauffement, les rivières changent du tout au tout. Soudain, elles s'élargissent, et commencent à s'étendre davantage sur le paysage. Plus tard, les rivières sont retournées à un état semblable à leur aspect d'avant l'épisode climatique, mais il a fallu beaucoup de temps.
So we can go back in earth's time and do these kinds of reconstructions and understand how earth's landscape has changed in response to a climate event like this or a land use event. So some of the ways that rivers change or the reasons that rivers change their pattern and their movements is because of things like with extra water falling on the land's surface when climate is hotter, we can move more sediment and erode more sediment, and that changes how rivers behave.
Nous pouvons remonter l'histoire pour faire des reconstructions et comprendre l'évolution du paysage sur Terre selon des épisodes climatiques ou l'utilisation des terres. Certains modes de changement des rivières ou les raisons du changement de leur cours et de leurs déplacements, résultent de choses telles qu'un surplus d'eau à la surface du sol quand le climat est plus chaud, donc plus de sédiments sont érodés. Tout ça change le comportement des rivières.
So ultimately, as long as earth's surface is our home, we need to carefully manage the resources and risks associated with living in dynamic environments. And I think the only way we can really do that sustainably is if we include information about how landscapes evolved and behaved in earth's past.
En conclusion, tant que nous vivrons sur Terre, nous devrons gérer les ressources et les risques qui découlent d'un milieu de vie dynamique. Je crois que la seule façon de le faire de manière durable c'est d'inclure de l'information sur l'évolution et le comportement des paysages dans l'histoire de la Terre.
Thank you.
Merci.
(Applause)
(Applaudissements)