Suivre la dynamique de l’eau dans le sous-sol grâce à la gravimétrie
Il est 8h en ce matin 6 mars 2023. Il fait 3 degrés sous un ciel couvert. Dans la cour intérieure de l’Ecole et observatoire des sciences de la Terre de Strasbourg, nous chargeons deux gravimètres relatifs de terrain dans la voiture, bien protégés dans leur caisse rembourrée. J’accompagne Nolwenn Lesparre et Frédéric Masson, géophysiciens, et Jean-Daniel Bernard, ingénieur en gravimétrie, pour la journée.
Nous nous rendons à Aubure, dans le Haut-Rhin, sur le versant montagneux du ruisseau Strengbach, où est installé l’Observatoire hydrogéochimique de l’environnement (OHGE), afin d’effectuer une série de mesures gravimétriques. D’autres journées sont prévues par la suite, juste après des épisodes pluvieux, pour observer l’infiltration des pluies dans le sous-sol. L’objectif du projet (DREEM), financé par l’Institut Terre et environnement de Strasbourg, est d’utiliser les données recueillies dans la construction et la calibration d’un modèle reproduisant les écoulements souterrains pour comprendre la dynamique de l’évolution des eaux dans ces zones de moyenne montagne.
Nolwenn Lesparre est chercheuse à l’Institut Terre et Environnement de Strasbourg. Elle applique des méthodes géophysiques pour imager le sous-sol afin de suivre la dynamique des variations des stocks d’eau dans le temps et dans l’espace. Elle nous présente ses travaux lors d’une journée de mesures sur le site de l’observatoire hydrogéochimique de l’environnement à Aubure, dans le Haut-Rhin, à plus de 1000 mètres d’altitude (2:00 mn)
Au sommet, la température est de -4°. La journée s’annonce rude…
Nous installons les deux gravimètres relatifs sur la dalle en béton qui jouxte le bâtiment technique au pied de l’antenne : pose du trépied support, puis du gravimètre orienté vers le nord, mise à niveau de l’ensemble grâce aux pieds réglables du support, mise en route de l’instrument et réglage des paramètres. Les deux gravimètres sont recouverts d’une poubelle sans fond destinée à les protéger du vent (et du soleil, mais ce n’est malheureusement pas nécessaire aujourd’hui).
Frédéric Masson est professeur à l’Université de Strasbourg, spécialiste de géodésie. Il participe au projet DREEM de l’Institut Terre et Environnement de Strasbourg, dont l’objectif est d’effectuer des mesures gravimétriques et de résonnance magnétique protonique pour collecter des données sur la dynamique des stocks d’eau sur la bassin versant du Strengbach, situé dans le Haut Rhin, sur la commune d’Aubure. Les données recueillies seront utilisées pour la construction et la calibration d’un modèle reproduisant les écoulements souterrains pour comprendre la dynamique de l’évolution des eaux dans ces zones de moyenne montagne.
Nous vérifions au bout d’une vingtaine de minutes que les données ont bien été enregistrées et sont fiables, avant de recharger les instruments dans la voiture pour rejoindre le second point de mesure, une petite dalle en béton de 30 x 30 cm quelque part au milieu des arbres au dessus du chemin forestier prévue pour cet usage. Il nous faudra 10 mn pour la trouver sous une branche tombée. Ensuite, le même processus d’installation, réglage et mesure reprend, pour un gravimètre puis l’autre puisqu’il n’y pas de place pour deux en même temps.
Une fois arrivés à l’Eost, il faut encore télécharger les données qui seront exploitées dans un premier temps par un stagiaire de Master 2 de Rennes en stage à l’Eost.
A 18h, cette longue journée s’achève. Espérons une météo plus clémente pour la prochaine sortie.
Texte et crédits photos : Véronique Bertrand, Résif/EOST, mars 2023
En savoir plus
Le site de l’OHGE sur le bassin versant du Strenbach