Surveillance Sismologique des glaciers rocheux

pour mieux contraindre un risque émergent.

Titre : Surveillance Sismologique des glaciers rocheux

Laboratoire de rattachement : ISTerre

Encadrant : Dr Agnès HELMSTETTER, Chargé de Recherche CNRS, HDR, ISTerre
agnes.helmstetter univ-grenoble-alpes.fr

Pr Laurent BAILLET, Univ Grenoble Alpes, ISTerre,
laurent.baillet univ-grenoble-alpes.fr

Dr Eric LAROSE, Chargé de Recherche CNRS, HDR, ISTerre
Eric.larose univ-grenoble-alpes.fr

Mots clés : sismologie, bruit de fond, micro-sismicité, risques naturels, glaciers

Contexte et objectifs de la mission de stage :
Les glaciers rocheux sont des zones d’accumulation mélangeant dans des proportions variables de la glace, des blocs rocheux et de l’air. En surface les glaciers rocheux ont l’apparence d’éboulis et leur mouvement n’a été réellement mis en évidence qu’assez récemment (après 1970 pour la plupart). Avec le réchauffement climatique et la régression du permafrost, la glace qui « cimente » et stabilise les glaciers rocheux disparait progressivement et la pente se déstabilise. Ce phénomène est à l’origine d’un risque qu’on appelle « émergent », car peu connu ou inexistant il y a quelques décennies.

Dans le cadre d’un partenariat avec le service géologique du canton du Valais, et avec le CREALP (Centre de Recherche sur l’Environnement Alpin), l’équipe « Géophysique des Risques et de l’Environnement » a installé 6 capteurs sismiques sur le glacier rocheux de Gugla-Breithorn près de Zermatt (Valais, Suisse), à une altitude comprise entre 2700m et 3200m. Le stage va consister à traiter une année d’enregistrements continus du bruit de fond sismique et de l’activité micro sismique (micro-séismes locaux). Cette base de données constitue une première mondiale dans le domaine.

Les objectifs du stage portent sur deux stratégies complémentaires : 1) l’analyse de la micro-sismicité et 2) la variation relative de vitesse sismique (rigidité, densité) par corrélation de bruit de fond sismique. Les questions abordées seront les suivantes : Où se localisent les évènements sismiques et aident-ils à mieux comprendre la déformation en profondeur ? Existence d’un plan de glissement ? Est-il possible de relier l’activité micro-sismique d’un glacier rocheux à sa déformation de surface, notamment l’accélération observée à la fonte des neiges (juin) ? Est-il possible de relier les variations de vitesse sismique à une baisse de rigidité (disparition de la glace) ou à une augmentation de la densité (présence d’eau de fonte) au cours de la saison ? In fine, est-il possible d’utiliser la sismologie comme signal précurseur d’une déstabilisation de la pente (prototype de système d’alerte ?).

Prérequis : de bonnes connaissances en traitement du signal, physique des ondes, géophysiques, sismologie, acoustique, mécanique. Un gout pour le travail de terrain est un plus, même si le stage sera surtout en laboratoire.