Surveillance des propriétés de la glace de mer à partir du bruit sismique

• Main Author: Serripierri, Agathe
• Other Authors: Université Grenoble Alpes, Moreau, Ludovic
• Format: Thesis
• Language: French
• Published: 2023
• Subjects: Épaisseur; Ondes guidées; Banquise; Propriétés mécaniques; Bruit sismique; Tremblements de glace; Seismic noise; Guided waves; Mechanical properties; Thickness; Sea ice; Icequakes; 550; Svalbard; Vallunden; Arctique*; banquise
• Online Access: http://www.theses.fr/2023GRALU007/document

Durant ces quatre dernières décennies, le déclin de l’extension et l’épaisseur moyenne de la glace de mer Arctique s’est accéléré de manière spectaculaire face au réchauffement climatique. Ce déclin est beaucoup plus rapide que celui prédit par les modèles de climat existant. L’évolution de l’étendue de la glace de mer est soumise à des processus thermodynamiques qui sont affectés par des paramètres importants évoluant à un rythme accéléré, tels que les propriétés mécaniques et l’épaisseur de la glace. Bien que les processus physiques expliquant ce déclin soient compris, les modèles actuels de banquise et climatiques ne reproduisent pas clairement les variations observées. Par conséquent, une surveillance continue et précise de ces paramètres est essentielle compte tenu de la nécessité de mettre à jour nos modèles climatiques. L’utilisation de méthodes sismiques pour étudier la glace de mer a longtemps été délaissée malgré leur potentiel pour des estimations très précises des propriétés de la glace. Toutefois, grâce aux rapides progrès technologiques et méthodologiques de la dernière décennie, ces approches ont été récemment reconsidérées.Une partie de cette thèse vise à prouver l’efficacité d’une méthodologie basée sur la mesure des ondes sismiques guidées dans la glace pour estimer son module d’Young, son coefficient de Poisson, sa densité et son épaisseur dans différentes directions en utilisant le bruit sismique ambiant enregistré par un réseau dense de capteurs. Pour illustrer le potentiel de cette méthode, nous présentons l’exploitation des données sismiques continues enregistrées par un réseau autonome de 247 géophones déployés entre le 1er et le 24 mars 2019, sur la banquise côtière du lac Vallunden, dans le fjord de Van Mijen, dans l’archipel norvégien de Svalbard. La méthode consiste à extraire une fonction de corrélation de bruit puis à inverser les courbes de dispersion des modes guidés se propageant dans la glace de mer. Pour calculer la fonction de corrélation de bruit quotidienne, nous montrons ...