Mécanismes hydrologiques à l’origine de la déformation de la surface terrestre

Sujet de stage M2 / Master-level internship

Encadrement : Sophie VIOLETTE (sophie.violette@ens.fr), Jérôme FORTIN, Eric CALAIS, Dominique Bruel

Durée du stage : 6 mois à compter du 1er février 2019, gratification de stage mensuelle

Equipe d’accueil : ENS - Laboratoire de Géologie, 24 rue Lhomond 75231 Paris Cedex 05

Contexte et objectifs. L’avènement des mesures à haute résolution spatio-temporelle par satellites de la déformation de la surface de la Terre (GPS, radar) a permis de mettre en évidence qu’au signal de déformation d’origine tectonique se superposent des signaux à caractère cyclique, en particulier saisonniers, pouvant être mis en relation avec des phénomènes hydrologiques, notamment la variation du stock en eau sous la surface du sol (GRACE) ou la compaction/gonflement de couches plus profondes non consolidées sous l’effet de pompages/injections anthropiques. L’objectif du stage est de mieux comprendre les mécanismes physiques d’origine hydrologique (présence d’eau et/ou sa mise en mouvement au sein d’un milieu poreux poro-élastique) pouvant expliquer tout ou partie du signal de déformation de la surface terrestre mesuré.

Descriptif du stage. La recherche bibliographique permettra d’appréhender le sujet et de réaliser une étude méthodologique des processus hydrologiques et poro-élastiques susceptibles de conduire à une déformation de la surface du sol. Ainsi des cas synthétiques pourront être établis et l’effet des processus hydrologiques (présence de l’eau et sa mise en mouvement au sein d’un milieu poro-élastique) sur la déformation de la surface du sol sera quantifié soit par méthode analytique (cas simple 1D), soit par modèle numérique (outil multiphysics COMSOL). Enfin, en contexte de bassin sédimentaire asismique l’information hydro-climatologique, hydrodynamique, géologique, des propriétés physiques des roches et géodésique sera rassemblée de façon à confronter mesures et analyses quantitatives pour comprendre quelle est potentiellement la part du signal hydrologique dans les mesures de déformation de la surface de la Terre.

Profil du candidat. Fin d’études d’Ecole d’Ingénieur ou Master 2ème année avec une spécialisation en géophysique ou hydrogéologie. Des connaissances en physique des roches et des fluides ainsi qu’en modélisation numérique seront appréciées.

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