La connaissance du proche sous-sol, pour un développement durable et responsable

30.01.2019
À l'interface entre l'Homme et la planète, le proche sous-sol (0 à 100m) concentre un grand nombre d'enjeux vitaux. De nombreux projets de recherche lui sont consacrés.

La connaissance du proche sous-sol (d'une profondeur de 0 à 100 mètres) est indispensable pour maîtriser de nombreux domaines liés à l'activité humaine. Cela représente un défi majeur pour l'évolution des sociétés dans un contexte de changement global. © BRGM - Vertigo3D

La connaissance du proche sous-sol (d'une profondeur de 0 à 100 mètres) est indispensable pour maîtriser de nombreux domaines liés à l'activité humaine. Cela représente un défi majeur pour l'évolution des sociétés dans un contexte de changement global. © BRGM - Vertigo3D

La caractérisation/gestion des ressources (eau, matériaux…), la gestion des risques (glissements de terrain, risques sismiques, inondations, retrait-gonflement des argiles…), l’aménagement du sous-sol (installations de réseaux, constructions de routes, d’ouvrages et de bâtiments, agriculture), sont au coeur de l’activité humaine. Ils constituent des défis majeurs pour nos sociétés contemporaines confrontées aux changements globaux.

Pour y faire face, le BRGM renforce depuis plusieurs années sa recherche et son expertise en matière de géologie de la surface. Outre l’acquisition de nouvelles connaissances, il développe des méthodologies novatrices d’imagerie et/ou d’analyse du sous-sol, et de nouvelles approches dans le domaine des géosciences prédictives.

Plus de 70 % du territoire métropolitain est couvert par des formations superficielles.

Des méthodologies de cartographie prédictive

Inscrits dans le programme scientifique du "Référentiel Géologique de la France", plusieurs projets ont été conduits en 2017.

Une méthodologie de cartographie prédictive visant à obtenir une représentation des terrasses alluviales a été développée. Fondée sur le traitement et l’analyse d’imageries, validés grâce à des retours sur le terrain, elle s’appuie sur le Modèle Numérique de Terrain (25 m de l’IGN) et ses déclinaisons (dénivelé, pente, courbure). Cette méthodologie a été testée sur une zone du piémont pyrénéen, une campagne de terrain sur les bassins de la Baïse et de l’Ousse ayant permis de comparer les résultats de la cartographie prédictive et la réalité géologique. Le BRGM souhaite désormais travailler à plus grande échelle. Il développe une interface graphique permettant d’automatiser le processus et donc de produire rapidement des cartes prédictives.

Un autre projet a été conduit dans le massif cristallin des Maures (Var), affecté par de nombreux – et coûteux – glissements de terrain, afin de produire une cartographie de susceptibilité de ces phénomènes. Une caractérisation des profils d’altération rencontrés, croisés avec les différents angles de pente, les données structurales et la nature des roches altérées, a permis de proposer une méthodologie exploratoire pour anticiper les zones favorables aux glissements de terrain.

Enfin, dans le cadre d’un stage de master 2, une étude a conduit à la valorisation des données de la géophysique aéroportée (spectrométrie gamma) qui renseignent sur la nature lithologique des formations de surface, en se basant sur l’expertise des géologues du régolithe. Un développement possible à cette méthode est d’arriver à terme à des cartes de sensibilité au ruissellement.

Le choix du site d’étude s’est porté sur le Loiret, affecté en 2016 par d’importantes inondations. L’existence de nombreuses données (images radars, mesures…) sur les inondations a permis de calibrer la méthode.

 prise en compte de paramètres d'altération et de la géométrie des structures (schistosité). © BRGM - C. Allanic

Carte de favorabilité des zones de glissements dans le massif cristallin des Maures : prise en compte de paramètres d'altération et de la géométrie des structures (schistosité). © BRGM - C. Allanic