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GEOPHYSIQUE AEROPORTEE
Une des missions pérennes
du BRGM est de produire et de diffuser les données pertinentes
sur le sous-sol du territoire national afin d’en garantir une
connaissance actualisée. En complément des modes usuels d’acquisition
de données, se développe de plus en plus largement le recours à
une technologie d’imagerie non invasive qui constitue un formidable
outil d’accès à la connaissance du sous-sol : la géophysique
aéroportée.
En effet, à la suite des progrès réalisés tant dans le domaine de
la mesure (capteurs améliorés pour la résolution et l’encombrement)
que dans celui des capacités de traitement de l’information (puissance
de calcul, logiciels de traitement), cette technique donne accès
à une représentation 2D/3D du sol et du sous-sol originale
et adaptable à différentes échelles et finalités. Avec la faculté
de mettre en oeuvre simultanément plusieurs méthodes, de façon rapide,
y compris dans des zones d’accès difficile (forêts, montagnes) ou
couvertes par une activité économique, cet outil restitue une image
homogène, continue et localisée (précision du GPS) du milieu géologique
souterrain.
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Quel est l’objectif de ce type de levés
par voie aéroportée ?
Les étude de géophysique aéroportée engagées
par le BRGM et ses partenaires contribuent à la modernisation
de l'infrastructure du territoire. L'acquisition de
ce type de données innovantes permet
d'approfondir la connaissance du sous-sol national.
Cet objectif est inscrit dans les missions du BRGM, service
géologique national.
Selon les méthodes mises en oeuvre, la géophysique
aéroportée apporte une information depuis
la surface jusqu'à plusieurs kilomètres de profondeur.
En complément des autres informations disponibles (carte
géologique, forages, sismique, etc.), la géophysique
aéroportée permet de mieux décrire
et comprendre le sous-sol, avec des applications dans
les domaines de l'aménagement du territoire,
des ressources (en eau, en matériaux),
de la géothermie et des stockages, et
de manière générale, dans la connaissance
géologique.
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De telles études ont-elles déjà eu lieu en France ?
De nombreuses études géophysiques aéroportées ont déjà été
effectuées en France depuis la fin des années 60 : jusqu'aux
années 80 principalement à des fins minières,
puis plus récemment avec des objectifs géoenvironnementaux
(vor la rubrique "Levers
existants".
Un aperçu de l’étendue des études aéroportées
métropolitaines peut être visualisé en ligne sur le
site dédié au SIG Mines France du BRGM (http://sigminesfrance.brgm.fr/liens_geophy.asp).
Une description plus détaillée (métadonnées)
des levers recensés par le BRGM sur le territoire national
est disponible sur le site Infoterre (http://infoterre.brgm.fr),
en chargeant la couche de données "Géophysique
/ Campagnes aéromagnétiques".
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En quoi consistent les mesures effectuées ?
Les méthodes géophysiques aéroportées
sont multiples et chacune est adaptée à renseigner
sur un/des paramètres du sol/sous-sol, avec des résolutions
différentes et des profondeurs de pénétration
différentes.
Les méthodes le plus couramment mises en oeuvre par
le BRGM pour l'imagerie du sous-sol du territoire sont :
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- le magnétisme
cette méthode enregistre les variations du champ
magnétique naturel terrestre (sans aucune émission
depuis l'avion). Ces variations sont restituées sous
forme de cartes et des méthodes de traitement sophistiquées
permettent ensuite d'en restituer, depuis la surface jusqu'à
plusieurs kilomètres de profondeurs, des modèles
3D des propriétés magnétiques des roches.
Cette méthode est classiquement utilisée en
complément d'autres informations, pour modéliser
la géologie et sa structuration jusquà de
grandes profondeurs.
- la radiométrie spectrale ou spectrométrie
gamma
cette méthode enregistre le rayonnement radioactif
naturel qui provient du premier mètre de la surface
des roches et des sols (sans aucune émission depuis
l'avion). En effet, toutes les roches contiennent naturellement
des isotopes radioactifs à des teneurs très
faibles, non-nocives pour la santé, et les détecteurs
spectrométriques très sensibles embarqués
pour ce type de mesure permettent de déceler le rayonnement
gamma qui se dégage ainsi du sol. Selon la minéralogie
de la roche, le rayonnement gamma diffère : il est
mesuré et analysé par des capteurs et logiciels
de haute technologie qui permettent d'en extraire les teneurs
au sol en Uranium (U), Potassium (K) et Thorium (Th).
Les résultats de ce type d'acquisition sont restitués
sous forme de cartes en U, K et Th. Complémentaires
des cartes géologiques et pédologiques, ces
données sont analysées pour affiner les cartographies
des sols et de la géologie de la proche surface et
mieux appréhender l'état géochimique
de notre environnement.
- l'électromagnétisme
cette méthode permet d'imager les variations de conductivité
électrique du sous-sol, depuis la surface jusq' à
quelques dizaines à centaines de mètres de
profondeur, selon le matériel utilisé. Cette
méthode est active, c'est à dire que des ondes
électromagnétiques sont émises, se
propagent dans l'air puis dans le sol, et enfin une partie
est ré-émise par le sol et détectée
en retour dans le dispositif de mesure.
Le signal mesuré en retour, varie selon les propriétés
de conductivité du sous-sol, et une analyse sophistiquée
de ces signaux permet de produire des modèles 3D
de conductivité du sous-sol avec une résolution
de quelques mètres en surface. Cette méthode
est influencée par la porosité des roches
et leur contenu en fluides (mais aussi par la salinité
de ces fluides), ainsi que par la présence d'argile
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Quel est l'intérêt de l'aéroportée
?
Le principal avantage des études aéroportées tient au fait
qu’elles permettent de couvrir de très larges surfaces
en peu de temps et remplacent ainsi de longues campagnes
de prospection au sol. Ce type d'acquisition permet par ailleurs
d'accéder à l'ensemble du territoire,
à l'exception des grandes agglomérations et
de certains sites réservés (centrales nucléaires,
sites stratégiques, etc.).
Des autorisations de vol sont systématiquement demandées
avant tout survol.
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Avez-vous demandé les autorisations nécessaires ?
Les acquisitions géophysiques aéroportées
pour acquérir des données de haute résolution
recquièrent des altitudes de vol très basses,
entre 80 et 120 m environ.
Toute zone qui doit être survolée dans ces conditions
fait l'objet d'un dossier auprès de l'administration
française régulatrice de l'espace aérien
la DGAC, et également des préfectures
des départements concernés. Les
survols n'ont lieu que si un arrêté a été
délivré par les 2 instances précitées.
Cet arrêté est concerne un avion et son pilote
uniquement ; pour une période précise.
Les compagnies impliquées dans les acquisitions suivent
scrupuleusement ces arrêtés.
Des sites sensibles comme les centrales nucléaires,
zones militaires, etc. font par ailleurs l'objet de demandes
spécifiques.
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Pourquoi devez-vous voler à si basse altitude ?
Pour assurer une bonne acquisition des données, l’altitude
optimale de vol est comprise entre 80 m et 120 m.
Cette altitude représente en réalité un compromis entre les
exigences de la technique de mesure mise en œuvre, qui nécessite
d’être aussi près du sol que possible et les considérations
de sécurité et d’environnement.
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Est-ce que des compensations financières seront accordées
?
L’espace aérien est libre et toutes les autorisations
de l’Etat nécessaires à la mise en œuvre de ce type d'étude
ont été obtenues préalablement aux
survols. Dans le cas improbable où un incident directement
lié à l’étude serait observé, des investigations rapides et
approfondies seraient menées. Les compagnies opératrices
sont pleinement assurées pour ce type de travail et
feront face à toute réclamation légitime dont on pourrait
leur faire part.
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