Méso-Equipements : Le projet de la CSST

Jouvence et Evolution des Réseaux Sismologiques Mobiles

Moderniser et Réunifier (Homogénéiser et rationaliser) les réseaux sismologiques mobiles (terrestres et marins) existants en un Outil

Unique.

L ’état des lieux : D ’où partons-nous?PPaarrcc//OOuuttiill NNoommbbrree dd’’iinnssttrruummeennttss RReessppoonnssaabbllee

sscciieennttiiffiiqquueeLithoscope 70 A. Paul (Obs. Grenoble)

RAM 24 D. Hatzfeld (Obs. Grenoble)RLBM 30 J.-J. Lévêque (EOST Strasbourg)

Réfraction-réflexion 38 A. Hirn (IPG Paris)OBS 20 (Juin 2003) + 8 (2004) S. Singh (IPG Paris)

Parc

ssi

smol

ogiq

ues

IHR ~270 canaux (fin 2003) O. Coutant (Obs. Grenoble)GPS 24 P. Briole (IPG Paris)

Magnéto-tellurique 2 G. Marquis (EOST Strasbourg)Gravimètres portables 3 M. Diament (IPG Paris)

Gravimètre absolu 1 (+1) J. Hinderer (EOST Strasbourg)

Capteurs en nombre insuffisant, de technologies très variées, acquis en fonctions de budgets parcellaires ,sans politique d ’ensemble.

Parc sismologique a beaucoup servi ( ~ 100 missions) et est partiellement obsolète

Où voulons-nous aller?

Un Parc Instrumental Mobile National qui se décline en 3 axes :

- SISMAGE : Réseau d ’Imagerie de la Structure de la Terre

remplace les réseaux Lithoscope, RLBM et Réf-Réf.

- RISC : Réseau d ’Etude des Aléas sismiques et volcaniques.

remplace les réseaux RAM (n ’est plus fonctionnel) et IHR

-SISMOMER : Réseau sismologique Marin

intègre les réseaux OBS-intervention et OBS-imagerie

participe aux réseaux d ’ Alerte aux Tsunamis

Pourquoi ? Les enjeux scientifiques

* Comprendre la Structure et la Dynamique de la Terre interne : objectif fondamental de la

connaissance.

* Etudier les Aléas et Risques Naturels : Séismes, volcans, tsunamis, … risques marqués par une

physique complexe, à différentes échelles spatiales, aboutissant à des accélérations catastrophiques.

* Permettre aux Scientifiques français d ’être des partenaires crédibles dans les projets internationaux : EuroArray; Earthscope;

AfricaArray.

Imagerie du Noyau

Imagerie du Manteau

Apport des stations LB temporaires dans Apport des stations LB temporaires dans l’imagerie du panache des Afarsl’imagerie du panache des Afars

Global

EPSL, 2001: enriched higher mode content

Sv - velocity

variation(%)

Depth,km

Régional

Depth,km

200 km depth

Projet « Corne de l’Afrique »: tomographie d’ondes de surface par inversion de formes d’ondes incluant plusieurs modes harmoniques. Les coupes montrent l’apport des données régionales (déploiement de stations RLBM) (Debayle et al., EPSL, 2001).

Découverte d’un « baby plume » sous le Découverte d’un « baby plume » sous le Massif CentralMassif Central

Tomographie de Vp/Vp sous le Massif Central montrant une anomalie lente (minéralogique et thermique) descendant jusqu’à 600 km de profondeur (Granet et al., 1995). La découverte de ce type de structure sous plusieurs régions volcaniques d’Europe de l’Ouest a donné naissance au concept de « baby plume ».

Ouest-Kunlun: décalages du Moho Ouest-Kunlun: décalages du Moho et subduction continentaleet subduction continentale

Tomographie lithosphérique (haut) et coupe migrée en fonctions récepteur (bas) obtenues par analyse des données de la campagne Ouest-Kunlun 2001 (Wittlinger et al., EPSL, 2004): subduction continentale de la lithosphère du Tarim sous la lithosphère du Tibet, décalages verticaux significatifs (10 à 20 km) du Moho sous les failles et sutures majeures du plateau, plus grande épaisseur crustale jamais mesurée (à 90 km de profondeur sous la partie W du bloc du Qiantang )

Faille de l’Altyn Tagh: structure d’échelle Faille de l’Altyn Tagh: structure d’échelle lithosphériquelithosphérique

Tomographie de résidus télésismiques au travers de la faille de l’Altyn Tagh (Nord-Tibet) (Wittlinger et al., Science, 1998):

mise en évidence d’une anomalie majeure de vitesse d’onde P à la verticale de la Faille de l’Altyn Tagh

anomalie d’échelle lithosphérique

Etude de source Etude de source et sismotectoniqueet sismotectonique

Etude des effets liés à la propagationEtude des effets liés à la propagation

Etude des effets de siteEtude des effets de site

Analyse de la vulnérabilitéAnalyse de la vulnérabilité

Aléas et Risques sismiques

Risque sismique: Evaluation de la réponse des sols (effets de site) dans la ville de Lourdes

Noter la forte amplification des ondes à la caserne des pompiers (PMP), à l’école d’Auzon (AUZ) et au Sanctuaire (SAN)

PMP

HOP

EDF

CHA

AUZ

SER

CIT

ROC

SAN

Lebrun, Hatzfeld et Bard, 1997Lebrun, Hatzfeld et Bard, 1997

frequence0.1 10 Hz1

Rapport spectral sédiment/rocherRapport spectral sédiment/rocher

Grenoble : un effet de site 3DGrenoble : un effet de site 3D

RéseauRéseau

Aléas et Risques Volcaniques

Avec quels moyens ?

SISMAGE: ~ 1.590 kEuros

RISC : ~ 915 kEuros Coût Total = 3.175 kEuros

SISMOMER : ~ 670 kEurosCe projet est programmable sur 4 ans et des co-

financements sont envisagés

Un financement de 600 à 700 kEuros/an, sur 4ans.

Moyens Humains :

-Développement instrumental : 2IR, 2IE

- Développement informatique : 2IR

- Gestion des réseaux : 4IE, 4AI

- Gestion des données : 5IE