En bref
Mieux connaître le sous-sol pour gérer durablement ses ressources et optimiser ses usages
La gestion durable des territoires et de leurs ressources exige de disposer d’une connaissance du sous-sol approfondie, fiable et à jour. Exploitée pour de nombreux usages, celle-ci intéresse autant les pouvoirs publics que les acteurs économiques, le monde académique, la société civile et le grand public.
En tant que service géologique national, le BRGM interprète, valorise et diffuse des informations géologiques de référence, en intégrant de nouveaux moyens d’investigation et de caractérisation de l’espace souterrain qui s’appuient sur des concepts modernes des géosciences, sur les avancées des technologies numériques, ainsi que sur des méthodologies et des outils interdisciplinaires.
Dans ce cadre, l’établissement pilote depuis 2013 le programme de Référentiel géologique de la France (RGF), qui fédère la communauté nationale des géologues autour d’une représentation 3D cohérente et complète des connaissances géoscientifiques sur l’ensemble du territoire national.
Acquisition géophysique héliportée en électromagnétisme et magnétisme.
© Alexandre Magnan
L'enjeu
Connaître et modéliser la géologie des territoires
Les enjeux économiques, environnementaux et d’aménagement exigent aujourd’hui un accès à des informations sur l’état, la géométrie et les propriétés géologiques du sous-sol en tout point du territoire national.
L’information géologique est un enjeu de souveraineté, notamment pour la gestion des ressources naturelles, mais aussi pour le partage de la connaissance du sous-sol, qui relève d’une obligation légale au titre de code minier, mais également du code de l’environnement pour les forages d’eau.
La société civile et le grand public sont également de plus en plus en attente d’informations sur la nature du sous-sol, pour une gestion durable des territoires, ou encore à des fins d’éducation et d’information sur le patrimoine naturel. Cela nécessite d’être en mesure d’acquérir et agréger de manière cohérente l’ensemble des connaissances disponibles sur le sous-sol et ses propriétés pour la restituer de manière compréhensible et actualisée aux différentes échelles et différents publics, que ce soit sous forme de publications scientifiques, de cartes, de modèles géologiques ou de bases de données.
Les données et informations géologiques constituent le socle de nombreuses applications liées à l’utilisation du sous-sol (aménagements souterrains, constructions, etc.) et à ses ressources (eau, sols, ressources minérales). Une bonne caractérisation et modélisation du sous-sol en 2D ou en 3D et multi-échelle est un facteur d’économie démontré pour les usages du sous-sol (optimisation des travaux souterrains, prévention des risques…) et de souveraineté (meilleure connaissance des ressources en eau, en ressources minérales…). L’information sur le sous-sol est, pour une très large part, publique et principalement utilisée par les pouvoirs publics et les professionnels de plusieurs secteurs économiques (ingénierie, gestionnaires de l’environnement, industriels du BTP et du secteur minier, etc.).
L’acquisition de ces données et informations géologiques jusqu’à leur diffusion requiert toute une chaîne complexe de traitements depuis l’observation et les mesures sur le terrain jusqu’aux modèles et services numériques. Cet enjeu est le cœur de la mission du BRGM en tant que service géologique national, à l’instar de ses homologues européens et internationaux et en lien avec les infrastructures de recherche.
Modèle géologique 3D du Bassin de Paris montrant les environnements de dépôt du Dogger.
© BRGM - Sunseare Gabalda
L'ambition
Innover dans la modélisation du sous-sol et développer un modèle 3D du sous-sol national
Le BRGM a l’ambition d’acquérir, collecter, bancariser, analyser, interpréter, modéliser et diffuser toutes les informations géologiques accessibles et provenant de multiples sources pour servir les applications qui couvrent les ressources et les risques. Il s’agit de mieux caractériser, imager et modéliser l’architecture du sous-sol ainsi que ses propriétés. Cela nécessite d’organiser la chaîne de valorisation de la donnée géologique, depuis l’acquisition jusqu’au modèle en tenant compte de la disparité des données, de leur qualité, de leur représentativité du territoire.
L’une des principales ambitions est l’élaboration d’un modèle 3D du sous-sol national permettant de décrire non seulement les différentes entités avec leur géométrie et leur structure, mais aussi les propriétés géophysiques, géochimiques ou géotechniques qui y sont associées, et les ressources qui y sont présentes. Il s’agit de constituer un référentiel de connaissances facilement accessibles agrégeant toutes les données géologiques disponibles et de développer une méthodologie pour interpréter, modéliser et restituer cette information de référence structurée.
Les grandes zones urbaines ont des besoins spécifiques liés à la connaissance et la bonne gestion de leur sous-sol (interface entre le sous-sol et le bâti, ouvrages souterrains, approvisionnement en eau, géoénergies, gestion des risques naturels et anthropiques). Ces usages du sous-sol sont dépendants du contexte géologique et constituent une des conditions du développement durable des villes.
Enfin, cet enjeu revêt une dimension technologique forte visant à innover en matière d’instrumentation géophysique et technologies d’observation (nouveaux services issus des données satellitaires) et en matière de solutions de géomodélisation, requises pour investiguer et décrire l’espace souterrain.
La valeur ajoutée du BRGM
- La maîtrise de l’information géologique et géophysique du sous-sol national, mais également à l’international.
- Une dimension technologique forte en matière d’auscultation du sous-sol.
- Une capacité unique à mobiliser un très large spectre de techniques géophysiques.
- Une compétence forte en géomodélisation nécessaire pour investiguer, décrire et simuler l’espace souterrain.
- Une forte capacité d’intégration interdisciplinaire sur l’ensemble de la chaîne de valeurs, du terrain à la modélisation 4D.
Pour quelles actions partenariales ?
Développer des modèles 3D permettant d’identifier et de quantifier les ressources naturelles disponibles (eaux souterraines, minéraux, etc.)
- Des modèles pour décrire les différentes entités avec leur géométrie, leur structure, leurs propriétés (mécaniques, physiques, chimiques).
- Pour différents types d’usages (aménagements du sous-sol, exploration de ressources à grande échelle, etc.).
Intégrer des données de nature et de sources variées pour une compréhension multi-échelle du sous-sol
- Sur tout le continuum d’acquisition depuis le terrain jusqu’aux satellites (services Copernicus, etc.) en passant par la géophysique aéroportée, pour une meilleure connaissance des propriétés des objets géologiques.
Optimiser les projets d’aménagement grâce à une meilleure prédiction des caractéristiques locales du sous-sol et de leurs évolutions prévisibles
- Développement de modèles multiéchelles innovants des formations superficielles pour mieux prédire les lithologies, les géométries et les comportements géomécaniques pour l’aménagement notamment en zone urbaine, péri-urbaine et sur les grands linéaires.
Intégrer des données complexes du sous-sol et adapter leur visualisation à des cas d’usages spécifiques
- Codéveloppement de nouvelles fonctionnalités dans des plateformes intégratives pour la production, la capitalisation et la structuration des connaissances sur le sous-sol, pour les nouveaux besoins d’usages ou d’aménagement (ressources minérales, géoénergies, infrastructures urbaines...).
