Caractérisation de la Propagation des Ondes Sismiques d’origine Anthropique – POSA

Des engins explosifs de la seconde guerre mondiale, dont la charge varie de quelques kilogrammes à quelques centaines de kilogrammes, sont retrouvés chaque semaine sur les côtes françaises (parfois à quelques dizaines de mètres du rivage) par des plongeurs, des pêcheurs et par les services de la Défense en charge de la Guerre des Mines. Dans un délai très bref après leur découverte, ces engins doivent être détruits par les services spécialisés de la Marine. Si les risques liés aux engins sont bien maîtrisés par les démineurs, les conséquences de l’action de contre-minage sur l’environnement sont beaucoup plus complexes à évaluer et une expertise du SHOM est alors demandée. Selon la configuration géologique environnante, la charge des engins et leur localisation, les mini-séismes générés par le contre-minage peuvent provoquer de la gêne pour les riverains (e.g. vibrations dans les habitations), voire des dégradations d’infrastructures à terre (e.g. vitres d’habitation brisées). En mer, ils pourraient déclencher exceptionnellement des avalanches sous-marines, se transformant en courants de turbidité et provoquant éventuellement des ruptures de câbles sous-marins et/ou des tsunamis locaux ; en particulier si l’engin explosif, de forte charge, se situe en bordure du talus continental. Même si la probabilité de son occurrence est faible, ce dernier risque ne doit pas pour autant être sous-estimé, surtout dans les zones de plateforme continentale étroite, par exemple les côtes de Provence et de la Corse.

Le projet POSA, axé sur la région méditerranéenne, propose d'aborder la question de gestion des risques en amont des opérations de contre-minage en domaine marin. L’objectif final visé est de réaliser une cartographie de ces risques pour des configurations spécifiques et ainsi d’élaborer les spécifications d’un outil d’aide à la décision pour leur maîtrise. Pour cela, la relation charge explosive/fond marin/propagation des ondes, devra être caractérisée et les modèles environnementaux, ainsi que les outils de simulation sismo-acoustique, adaptés au contexte. L’originalité de ce projet repose sur le couplage entre actions de déminage en milieu naturel et gestion intégrée des mesures et des modélisations associées. On s’appuiera donc sur des campagnes de mesures réalisées lors d’opérations de contre-minage d’engins explosifs de la seconde guerre mondiale de diverses puissances et dans divers environnements. Couplée à l’analyse des mesures sédimentaires, l’analyse des données géologiques et des données sismiques, enregistrées à terre par les stations sismologiques, permettra d’une part d’établir les caractéristiques de propagation dans les différentes configurations, et d’autre part de calibrer, après une phase de validation, les modélisations numériques de propagation d’ondes, mises en œuvre sur des configurations équivalentes.

Le projet POSA contribuera également à la recherche civile par l’amélioration des catalogues de sismicité naturelle et en permettant la distinction entre la part anthropique liée au contre-minage des explosifs et la part naturelle de la micro-sismicité enregistrée régionalement. Il permettra d’autre part une meilleure connaissance de la propagation des ondes sismiques dans la croûte terrestre au niveau de la bande côtière, et donc une meilleure localisation de la sismicité naturelle, importante pour la reconnaissance des failles tectoniques actives et de l'aléa sismique. POSA comporte une forte composante de modélisation, concernant tant les aspects civils que militaires, visant à passer de l'observation à la prévision. Cette démarche permettra à la fin du projet d'une part d'améliorer la connaissance et le traitement des petits séismes et d’autre part, d'aboutir à un outil de quantification des risques de dégradation à terre et de déclenchement d’avalanches sous-marines.