FG5#228 - Rapport 2005-2007 - RESIF-Gmob

Activité du Gravimètre Absolu FG5#228
N .LE MOIGNE & R. BAYER
Géosciences Montpellier – UMR 5243
Université Montpellier 2, CNRS, place E. Bataillon, 34095 Montpellier
Suivi du site de Montpellier CNRS
Le site d’accueil du second gravimètre absolu Français FG5#228, est situé sur le campus
CNRS à Montpellier. Afin de s’assurer d’un fonctionnement correct de l’instrument, des
mesures sont effectuées régulièrement sur ce site, ce qui permet également un suivi des
variations temporelles de la pesanteur en relation avec le contenu en eau du sous-sol dans la
région
En complément du site de Montpellier, nous disposons de stations à 1000m (Puechagut) et
1500m (Observatoire du Mont Aigoual), qui sont mesurées régulièrement, et permettent
l’étalonnage d’instruments relatifs.
2005
• Pilier SE
• Puechagut
10 mesures
1 mesure
2006
• Pilier SE
• Pilier NO
15 mesures + 2 mesures EOST
1 mesure + 1 mesure EOST
2007
• Pilier SE
3 mesures
Intercomparaison de gravimètres absolus
Afin de s’assurer du bon fonctionnement des 2 gravimètres absolus Français, des
comparaisons entre les 2 instruments ont lieu tous les 6 mois à Strasbourg ou à Montpellier.
Ces comparaisons permettent d’estimer l’écart des valeurs entre les 2 FG5 afin que ceux-ci
puissent intervenir indifféremment sur les différents projets en cours portant sur l’étude de la
variation temporelle de la pesanteur.
D’autre part, le FG5#228 a également participé à l’ICAG 2005, qui est correspond à une
intercomparaison internationale organisée par le BIPM.
En Octobre 2006, le FG5#228 a pris part à une comparaison avec les gravimètres absolus
FG5#216 et FG5#215 (Belgique, République Tchèque). L’objectif de cette comparaison était
de mesurer g sur le site d’accueil du gravimètre à atome froid dans le cadre du projet de
balance de Watt mené par le LNE-SYRTE et l’Observatoire de Paris.
2005
• Strasbourg
Juin
• BIPM Septembre
2006
• Strasbourg
• Montpellier
• Aigoual
Janvier
Juillet
Juillet
•
Octobre
LNE
Projets ECCO – PNRH
Ces projets sont financés dans le cadre de l’ANR ECCO. Il s’agit d’utiliser certaines
techniques géodésiques (gravimétrie, GPS, inclinométrie) pour mettre en évidence les
transferts d’eau en milieu continental à diverses échelles de temps et d’espace.
2 sites pilotes ont été expérimentés, en milieu karstique (causse du Larzac) et dans un socle
métamorphique (Ploemeur - Morbihan).
Causse du Larzac
Sur le plateau du Larzac, les variations du stockage en eau sont observées
indirectement par les variations saisonnières de pesanteur absolue
2006
• La Salvetat
• La Blaquererie
• Les Canalettes
11 mesures + 1 mesure EOST
10 mesures + 1 mesure EOST
9 mesures + 1 mesure EOST
2007
• La Salvetat
• La Blaquererie
• Les Canalettes
10 mesures
4 mesures
4 mesures
Poursuite du projet au cours de l’année 2007
Résultats préliminaires : Une variation saisonnière (>15µGal) est observée sur les trois
sites de mesure, corrélée au cycle annuel des précipitations sur la région étudiée. Les
événements pluviométriques importants sont caractérisés par des effets gravimétriques et
inclinométriques dépendant de la fonction de transfert de l’eau et de la déformation associée
du karst.
Ploemeur
2 stations de gravimétriques absolues ont été implantées sur le site du pompage de la
ville de Ploemeur complétant la mise en place de 3 inclinomètres. L’objectif est
d’observer un signal associé à l’arrêt du pompage dans la nappe captive profonde
(effet de pression) et d’observer les fluctuations éventuelles de la nappe superficielle
(effet de masse).
2006
• Ploemeur
mesures avec les 2 FG5 pendant 2 semaines
Résultats préliminaires : L’expérience menée à Ploemeur en mai 2006 indique une faible
porosité du sous-sol métamorphique superficiel (<1%) et une déformation verticale <1 mm
associée à l’augmentation de la pression lors de l’arrêt du pompage. Les travaux futurs
s’orienterait vers la réoccupation régulière d’un site de pesanteur absolu afin de détecter un
signal saisonnier propre à l’évolution de l’aquifère à grande échelle (cycle pluviométrique
annuel).
Observation du niveau moyen des mers
Il s’agit d’un programme de recherche axé sur l’étude du niveau moyen des mers à partir de
mesures incluant les mesures de pesanteur, les données GPS et marégraphiques. Ce
programme associe notre laboratoire, le CLDG (Université de La Rochelle) et le SHOM
(Brest). Ces travaux sont aussi une contribution au projet SONEL.
2006
• La Rochelle
• Brest SHOM
3 mesures (Février – Mai – Octobre)
1 mesures (Mai)
2007
Poursuite des mesures à Brest, La Rochelle & Marseille
Résultats : les résultats préliminaires des mesures au marégraphe de La Rochelle semblent
montrer une stabilité annuelle de la pesanteur (écart inférieur au µgal). Ce projet se poursuivra
dans les prochaines années et sera éventuellement étendu à de nouveaux sites sur le littoral
français.
Projet AGTO – Taïwan
Dans le cadre du programme AGTO (Absolute Gravity of the Taiwanese Orogen), des
mesures de gravimétrie absolue sont réalisées afin d’étudier en détail la cinématique des
mouvements tectoniques verticaux et les transferts de masse sur la zone sud de l’île, de l’arc
volcanique de Luzon à la plaine côtière de Tainan.
Ce programme initie une coopération importante dans le domaine de la gravimétrie entre
Géosciences Montpellier, l’IPG Strasbourg, le National Chiao Tung University (Taiwan) et
l’Industrial Technology Research Institute (Taiwan)
2006 (Novembre – Décembre)
•
•
Laboratoire Hinschu 3 mesures
Stations AGTO
9 mesures
Poursuite du projet dans le futur, campagnes de mesures prévues en 2008 et 2010 par un
gravimètre Français. Suivi technique de la campagne 2007 qui sera réalisée sur le terrain
par une équipe taiwanaise.
BRGM
Nous contribuons à la réalisation du réseau gravimétrique absolu français réalisée sous la
responsabilité du BRGM.
2006
• Toulouse – 1 mesure (Mars)
•
•
2007
Mas d’Agenais – 1 mesure (Avril)
Rennes – à venir
CALERN – Observatoire de Nice
Les sites de Grasse et de l’observatoire du CALERN (CERGA) ont été mesurés en Juin 2005.
Le travail sur le site de Calern vise à observer des fluctuations du champ liées à la variation
de l’eau souterraine dans le karst sousjacent à l’observatoire.
Chizé
Cet observatoire a fait l’objet d’une mesure absolue en mai 2005, complétant ainsi le réseau
gravimétrique national.
IRAN
Depuis 2000, notre laboratoire a engagé un programme de mesures absolues avec deux
objectifs distincts :
- La constitution du réseau gravimétrique absolu en Iran.
- La mise en place d’un réseau de sites sur des régions tectoniquement actives. Les
mesures GPS permanentes et gravimétriques sont co-localisées permettant
éventuellement de décomposer la partie déformation verticale et la partie newtonienne
du signal de pesanteur. L’objectif ultime est de mieux comprendre le mode de
déformation de la lithosphère dans les chaînes de montagne.
•
2005
1 campagne de mesures avec le FG5 228 (Octobre) – 10 stations
2006
• 1 campagne de mesures avec le FG5 206 réalisée par l’EOST (Strasbourg)
Nouvelles campagnes programmées pour 2007 et 2009
Thèse en cours
T. Jacob 2006-2008 : « Apport de la géodésie sur les transferts d’eau dans le sous-sol »
Publications
Vitushkin & al : The Seventh International Comparison of Absolute Gravimeters ICAG-2005
at the BIPM. Organization and preliminary results, Metrologia
Hinderer, J., Sedighi, M., Bayer R.., Ghazavi, K., Amalvict, M., Luck, B., Nilforoushan, F.
Masson F., Peyret, M., Djamour, Y. and Kouhzare, A., 2003. The absolute gravity network in
Iran: an opportunity to analyse gravity changes caused by present-day tectonic deformation, in
Proc. IMG-2002 (Instrumentation and Metrology in Gravimetry) Cahiers du Centre Européen
de Géodynamique et de Séismologie, Luxembourg, 22, 137-141, 2003
Y. DJAMOUR, R. BAYER, Y. HATAM, J. F. RITZ, J. HINDERER, P. VERNANT, B.
LUCK, H. NANKALI, N. LE MOIGNE, M. SEDIGHI, J. P. BOY, 2007. Analysing the
present-day deformation in central Alborz and Tehran region with GPS and gravity (Iran);
Geophys. J. Int., soumis.
Présentations
R.Bayer - "Water table effect on gravity measurements: example of the Teheran basin
(IRAN), BIPM Sèvres September 2005
R. Bayer - Hydrogéologie, pesanteur et GPS sur la région de Téhéran - Colloque GDR-G2, Le
Mans Novembre 2004
R.Bayer - "Time variations of the gravity field observed from ground based gravimeters and
sattelite observations: contribution of tectonique deformation and of continental water
storage” – NCC, Teheran, Iran, October 2005
R.Bayer - Parc d'instruments de mesures nationaux (au sol , en mer et aéroportés). Journées
gravimétrie spatiales, CNES, Paris, Mai 2005
Bayer, R., Sedighi, M., Hinderer, J., Nilforoushan, F., Luck, B., Djamour, Y., Masson, F.,
2003. Present day vertical déformation in the Central Alborz from absolute gravity
measurements, SEE4 Meeting, Tehran, Iran.
T.Jacob (Géosciences. Montpellier) : Suivi de la pesanteur et de la déformation sur le Causse
de l'Hospitalet, Larzac : Premiers Résultats. Colloque GDR-G2, La Rochelle Novembre 2006
T.Jacob (Géosciences. Montpellier) : Résultats préliminaires de l'expérience hydrogéologiegéodésie à Ploemeur : Mesures gravimétriques. Colloque GDR-G2, La Rochelle Novembre
2006
N.Le Moigne : Activities of the FG5#228 – Micro-g LaCoste Absolute Gravimeter Workshop
Lafayette CO, USA, September 2006
F.Masson - Active tectonics studied by absolute gravimetry : the AGTO project in Taiwan,
Taiwan, November 2006
Jacob, T. ; Bayer, R. ; Boudin, F. ; Brunet, P. ; Chery, J. ; Jourde, H. ; Le Moigne, N.
Geodetic monitoring of a karst aquifer in the Larzac region, South of France EGU Meeting
2007
Bour, O. ; Jacob, T. ; Boudin, F. ; Moreau, F. ; Bayer, R. ; Maia, M. ; Caudal, J-P. ; Davy, P. ;
Durand, S. ; Dauteuil, O. ; The hydro-geodesic team - A field experiment to monitor the
gravimetric and geodetic changes during a large-scale pumping test in a crystalline aquifer,
EGU Meeting 2007