Écouter le bruit de la Terre pour en construire une image précise

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Pour connaître la structure de la croûte terrestre, il existe deux solutions. Faire un forage, ou utiliser une méthode d’imagerie. La première a l’avantage d’apporter des données directes, et le gros désavantage d’être très localisée. Pour estimer l’architecture à grande échelle de la croûte terrestre, il est donc nécessaire d’utiliser une méthode géophysique indirecte. Parmi ces méthodes, celles se basant sur la propagation des ondes sismiques sont le plus souvent utilisées. Les scientifiques peuvent ainsi avoir recours à la méthode sismique, qui repose sur la génération d’un train d’ondes artificiel, ou à la sismologie, qui se base sur l’étude des ondes générées naturellement lors des grands séismes. Chacune de ces deux techniques a ses avantages… et ses inconvénients.

Imager la croûte en profondeur : un défi technique et scientifique

Si la méthode sismique permet de s’affranchir de la survenue d’un séisme et donc de mettre en œuvre une campagne de prospection quand les scientifiques le souhaitent et où ils le souhaitent, la profondeur d’investigation sera très dépendante de l’énergie des ondes générées et de la fréquence utilisée. Cette méthode ne permet généralement d’imager la croûte que sur les premières centaines de mètres. L’observation au-delà du premier kilomètre de profondeur nécessite la mise en place d’importants moyens techniques.

Peut-on atteindre le Moho ? Le défi des forages profonds

De plus, la recherche de la profondeur se fera au détriment de la résolution : plus la profondeur d’investigation sera grande, plus la résolution de l’image obtenue sera faible et inversement. Pour imager profondément la croûte terrestre, l’autre solution est donc d’attendre la survenue d’un séisme, avec le désavantage de ne pas maîtriser l’ensemble des paramètres, en particulier le moment de l’émission des ondes.

Camion vibrateur pour l'acquisition de données sismiques © Thomas Burschil (imaggeo.egu.eu)
Camion vibrateur pour l'acquisition de données sismiques © Thomas Burschil (imaggeo.egu.eu)

Pour palier ces problèmes, une équipe de chercheurs de l’Institut...

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