Titre : Ondes sismiques au sein de la...

Titre : Ondes sismiques au sein de la banquise arctique : tremblements de glace et corrélation de bruit

Laboratoire de rattachement : ISTerre

Encadrant :
David Marsan, david.marsan univ-savoie.fr
Eric Larose, eric.larose ujf-grenoble.fr
Jérôme Weiss, jerome.weiss ujf-grenoble.fr

Téléphone : 04 79 75 87 44 (D. Marsan)

Mots clés : banquise arctique, ondes sismiques, corrélation de bruit

Contexte et objectifs de la mission de stage :
Dans le cadre du projet ANR WaveSIMM, une série de stations sismiques 3 composantes, associées à des GPS et des accéléromètres, ont été déposées sur le pack de la banquise arctique, en mer de Beaufort, en Août 2014. Ces stations se sont mises à dériver avec la banquise, tout en transmettant les données sismologiques et GPS de manière automatique par réseau satellitaire. En Juin 2015, deux stations transmettent encore des données. Etant donné les contraintes techniques et logistiques, de telles campagnes de mesures sont extrêmement rares. En 2007, lors de la dérive de la goélette Tara le long du courant transpolaire, un réseau sismique local ( 1 km²) avait été installé autour du bateau, permettant une maintenance humaine. Ce projet préliminaire a permis (i) de mettre en évidence la présence de séismes basses fréquences et (ii) de valider une méthode d’estimation de l’épaisseur de la banquise à partir de la dispersion des ondes de flexure. Les séismes basses fréquences sont vraisemblablement liés à de grands mouvements cisaillants au sein du pack expliquant une très large part de sa déformation, sans toutefois que ce lien puisse être établi de manière formelle étant donné les dimensions du réseau de sismomètres.
La base de données recueillie lors du projet WaveSIMM, qui sera exploitée lors de ce stage, est unique car (i) obtenue à partir d’un réseau beaucoup plus vaste (quelques centaines de km²) permettant donc a priori une localisation des séismes à l’échelle régionale, et (ii) couvrant un cycle annuel presque complet, au moins pour certaines stations.
L’objectif du stage sera donc une analyse de ces données sismiques selon ces deux axes, en se basant sur les méthodologies développées auparavant sur la base de données Tara : (1) détection et localisation des séismes lents, corrélation avec la déformation régionale déterminée à partir des positions GPS, (2) estimation de l’épaisseur moyenne du pack sur la zone d’étude à partir d’analyse de corrélation de bruit (essentiellement, signal de houle omniprésent au cours de l’année), et étude de son évolution au cours du cycle annuel.

Prérequis :