[PGRN] [Programme de recherche départemental]

Projet CG38 - PGRN piloté par le LGIT

Titre du projet

Ecarts à la criticalité : un outil pour appréhender la dynamique des objets géologiques
[ Titre du rapport ] : "Les mouvements de la croûte terrestre résultent-t-ils d’un état critique ?
Implications pour les aléas sismiques et mouvements de terrain dans la région grenobloise".

Type d'aléa
Risque sismique
Année

1998

Mots-clés
Dynamique de l’écorce terrestre - Sismicité - Mouvements de terrain - Distributions statistiques - Non linéarité - Transition de phase - Criticalité
Champs disciplinaires
Approche pluridisciplinaire en géodynamique superficielle (mécanique de la rupture, sismologie…)


1) Organismes et auteurs


Organisme pilote
LGIT
Organisme(s) associé(s)
LIRIGM - LAEGO (Nancy) - Université de Neuchatel
Coordonnateur
Jean-Robert GRASSO
Participants
F. LAHAIE, C. DUSSAUGE, D. AMITRANO, C. SUE, J.-M. VENGEON


2) Contexte du projet


Site(s) d'étude
Sismicité des zones briançonnaise et piémontaise, mouvements de terrain nationaux (base LCPC) et mouvements de roche du Y grenoblois (catalogue RTM)
Contexte de l'étude
A cause de la dynamique non linéaire des processus qui dirigent le système Terre, l’objectif d’une prévision déterministe de nombreux phénomènes naturels paraît inaccessible dans un avenir proche, voire à plus long terme.

Par contre, cette même dynamique peut générer des distributions statistiques bien identifiables, qui sont à même de contraindre les estimations du risque dans les domaines spatio-temporels. Ainsi, on observe une tendance forte à une organisation en loi de puissance de nombreux paramètres décrivant la dynamique des déformations de la croûte terrestre.

Ces lois de distributions sont notamment récurrentes pour les nombres d’événements d’une classe d’énergie, et l’on retrouve ce comportement en loi de puissance pour l’organisation spatiale et aussi dans le domaine temporel.

Cette étude répertorie les processus et modèles physiques susceptibles de générer des comportements en lois de puissance, afin de dégager de nouvelles pistes pour la recherche sur les risques naturels.
Programme plus vaste
FORPROANDRA ?
PNRN-INSU ?
Initiation du projet
Participation du PGRN
Montant du financement (k€)
4,573 k€ (30 kF)
Part du CG38 - PGRN
? %
(Co)-Financements
?
Appréciation du rôle du financement CG38 - PGRN
Le financement du Pôle a été un des déclencheurs de l’étude.


3) Objectifs, méthodes et résultats

Objectifs
Appréhender, pour certains phénomènes naturels, les distributions statistiques bien identifiables qui sont à même de contraindre les estimations du risque dans les domaines spatio-temporels.

Identifier ces distributions statistiques et caractériser leur variabilité spatio-temporelle sur deux risques de la région grenobloise : sismicité et mouvements de terrain.

Méthodologie
Exploration de la pertinence et des potentialités de l’analogie entre transitions de phase et mécanique des mouvements de l’écorce terrestre, sur l’aléa sismique et les mouvements de roche dans la région grenobloise :

- Recherche et formulation d’un accord entre d’une part les propriétés géomécaniques et statistiques des objets étudiés (condition de chargement, loi de comportement, distribution des événements) et d’autre part les différents modèles de transitions de phase.

- Analyse de la variabilité des propriétés précédentes dans les domaines spatio-temporels.

- Analyse de la possibilité de valider (ou d’invalider) ces différents modèles avec les informations disponibles.

Utilisation du concept de criticalité, développé en physique statistique, pour décrire et analyser les processus dynamiques qui génèrent les distributions observées.

Résultats
Fiches synthétiques concernant le traitement de la sismicité alpine.

Synthèse des résultats préliminaires : état des lieux des idées actuelles sur le parallèle entre transitions de phase et mécanique des mouvements de l’écorce terrestre.

Nouvelles pistes pour la recherche sur les risques naturels, dégagées en répertoriant les processus et modèles physiques susceptibles de générer des comportements en lois de puissance.

La démarche permet de proposer de manière argumentée une estimation de la probabilité de réalisation d’un aléa à partir du taux annuel d’événements enregistrés sur une cible-territoire adaptée.



4) Débouchés du projet

Utilisateurs finaux potentiels
Communauté des géosciences
Production scientifique
- Méthodologie innovante
- Production de connaissances locales / régionales
- Production de connaissances théoriques
- Production de connaissances pratiques / opérationnelles
Produits délivrables
 
Partenariats
- Préexistant
- Initié par ce projet
- Qui se poursuit
Retombées du projet
Ce projet a permis de fournir une approche quantitative à la prévision statistique des mouvements de terrain, ainsi qu’aux éboulements et chutes de blocs, en opérant le transfert d’un outil de la sismologie vers ces domaines.

Ce travail s’est poursuivi avec le projet PGRN de J.-R. Grasso 2000, qui étend cette approche aux avalanches de neige.


5) Valorisation du projet

Publications et communications
Au final 5 publications dans des revues internationales de rang A : cf. publications associées au projet PGRN J.-R. Grasso 2000
Pages Web
0

 

[Programme de recherche départemental]