Résif-Epos dans l’écosystème des infrastructures de recherche nationales, européennes et internationales

L’accord de consortium signé en octobre 2011 entre 18 acteurs majeurs de la recherche géophysique en France a fait de Résif-Epos un équipement national, inscrit sur la feuille de route des infrastructures de Recherche éditée par le ministère de l’enseignement supérieur, de la  recherche et de l’innovation. Cette feuille de route détermine pour plusieurs années la stratégie de près d’une centaine d’organisations internationales, infrastructures de recherche (IR) et projets, regroupés par grands domaines.

Parmi elles, les IR du Système Terre et Environnement contribuent au progrès de la connaissance sur les processus à l’œuvre au sein des grands compartiments de la planète, et entre eux. Elles s’inscrivent dans une action d’envergure intitulée « Connaître, surveiller et prévoir le Système Terre ». Cette action contribue à la mise en place de services d’information et/ou de prévision sur le risque climatique, environnemental et tellurique, validés scientifiquement. Dans le même temps, elle propose des services connexes dans le domaine de l’énergie, des ressources, du risque et de la sécurité au sens large. Ces produits et services sont destinés tant à la communauté scientifique, qu’aux acteurs publics et socio-économiques.

Les IR du Système Terre et Environnement, souvent distribuées, sont très diverses. Elles sont pensées à l’échelle européenne [1] ou internationale et sont bâties à partir de dispositifs labellisés par les établissements de recherche et mis en cohérence par l’alliance AllEnvi [2].

Le domaine Système Terre et Environnement est scindé en sous-domaines :  Infrastructures logistiques (comme la flotte de bateaux FOF), Terre interne (auquel appartient Résif-Epos), Atmosphère, Océan et littoral, Surfaces continentales et enfin Biodiversité, écosystèmes, en plus des infrastructures virtuelles d’observation de la Terre. Ces infrastructures œuvrent chacune dans leur domaine, mais les frontières sont poreuses et Résif interagit avec d’autres, par exemple dans le cadre de sites multi-instrumentés communs.

[1] Feuille de route ESFRI, cluster ENVRIplus Environmental Research Infrastructures providing shared solutions for science and society

[2] AllEnvi, l’alliance nationale de recherche pour l’environnement, fédère, programme et coordonne la recherche environnementale française pour relever les grands défis sociétaux de l’alimentation, de l’eau, du climat et des territoires.

Voici quelques exemples d’interactions entre Résif et les autres infrastructures de recherche

Résif-Epos et l’IR « Observatoires de la zone critique : application et recherche » (Ozcar)

Ozcar met en synergie des sites instrumentés qui s’appuient sur des observations long terme de l’eau, des glaces, des sols, des zones humides et de leur biodiversité. Deux des observatoires affiliés à Ozcar sont des sites multi-instrumentés hébergeant également des instruments sismologiques et géodésiques Résif.

C’est le cas d’abord de l’Observatoire hydro-géochimique de l’environnement (OHGE) sur le bassin versant du Strengbach dans le massif vosgien (commune d’Aubure, Haut-Rhin). Créé en 1986, il a un rôle d’étude et de surveillance à long terme des écosystèmes et de leurs modifications en lien avec des perturbations naturelles ou anthropiques. Les équipements installés sur le bassin versant du Strengbach permettent d’acquérir des données météorologiques, hydrologiques et géochimiques à l’échelle de l’ensemble du bassin. Le site accueille également le projet Sipazoc, dont l’objectif est d’évaluer la capacité de différentes approches de sismologie passive à caractériser les propriétés de la zone critique, l’évolution de sa ressource en eau et la dynamique du transport en surface à l’échelle du bassin versant. Des observations gravimétriques, géodésiques et magnéto-telluriques sont aussi faites sur ce site, et la station GNSS Rénag (code AUBU) y est ainsi installée..

Le second site Ozcar est l’Observatoire du Larzac. Ce site multi-instrumenté du Durson (appartenant au Réseau national des sites hydrogéologiques H+) est situé sur le plateau du Larzac (commune de Nant, Aveyron). Il assure le suivi hydro-géophysique d’un hydrosystème karstique par des mesures géodésiques et hydrologiques répétées ou continues. Le stockage dynamique de l’eau au sein de tels aquifères échappe à la mesure et à la modélisation par les méthodes hydrologiques classiques. Mais en mesurant l’impact de l’eau sur la déformation et le champ de gravité, il est possible d’obtenir des informations essentielles sur le fonctionnement hydrologique du karst. Outre les gravimètres intégrés à Résif, ce site héberge également une station sismologique (Code LAJAS) et une station GNSS (Code HOLA) Résif.

Résif-Epos et l’infrastructure de recherche littorale et côtière (Ilico)

Créée en 2016, l’infrastructure de recherche littorale et côtière (Ilico) vise à observer et comprendre les milieux et les écosystèmes côtiers et marins dans leur globalité. Ainsi, Ilico regroupe un ensemble de dispositifs d’observation permettant de collecter des échantillons et de déployer différents instruments de mesure en fédérant huit services d’observation, parmi lesquels Sonel.

Le Système d’observation du niveau des eaux littorales Sonel est un projet d’observation in situ du niveau marin à la côte, et de mise à disposition des observations et des solutions associées. Sonel fournit des données d’observation du niveau de la mer de qualité métrologique obtenues à partir de marégraphes et des techniques géodésiques (GNSS, nivellement…), afin d’étudier les tendances de variation du niveau marin à long terme, d’étalonner les instruments satellites et de comprendre les processus de variation du niveau marin à la côte. Sonel joue le rôle de centre de données GNSS aux marégraphes pour le programme mondial d’observation du niveau de la mer (GLOSS), qui se trouve sous l’égide de la Commission Océanographique Intergouvernementale (COI) de l’Unesco.

D’autres liens restent à développer entre Résif-RLBP et Ilico autour du suivi de l’état de la mer, de l’interaction vagues/côtes, etc … à partir des données sismologiques du RLBP et notamment du bruit sismique dans la bande microcosmique.

Résif-Epos et l’infrastructure de recherche Emso

L’European Multidisciplinary Seafloor and water column Observatory est une infrastructure de recherche technologique paneuropéenne pour une observation continue, interactive et en haute résolution des océans via un système d’installations régionales placées sur des sites clés en Europe, du nord-est à l’Atlantique, de la Méditerranée et de la mer Noire. Les observatoires sont des plateformes équipées de multiples capteurs, placés le long de la colonne d’eau et sur le fond de la mer. Ils mesurent en permanence différents paramètres biogéochimiques et physiques, qui concernent les risques naturels, le changement climatique et les écosystèmes marins.

Ces mesures consistent par exemple dans la surveillance de la sismicité au sud des Açores au travers du projet Hydromomar (2010-2020). Un réseau de cinq hydrophones autonomes a été déployé autour du site Lucky Strike, au sud des Açores (dorsale médio-Atlantique), permettant d’écouter les bruits de la mer. Les dorsales océaniques sont des lieux où deux plaques tectoniques s’écartent l’une par l’autre. Plusieurs processus permettent cette extension : les mouvements des failles et la remontée de magma. Ces phénomènes engendrent des séismes dont la magnitude est très souvent inférieure à 4 qui ne sont pas enregistrés par les réseaux sismologiques terrestres. le projet Hydromomar vise à comprendre dans quelle proportion ces processus agissent au niveau des dorsales et s’il existe un cycle d’occurrence pour ces phénomènes.

Dans le cadre de la nouvelle action Résif-Marmor, les liens avec Emso se renforcent, par exemple au travers du développement de la sismologie fond de mer et de l’augmentation des activités autour de la fibre optique (notamment la Mesure acoustique distribuée – DAS).

Résif-Epos et les autres infrastructures de recherche françaises liées au Système Terre dans Data Terra

Déclinaison directe de l’action « Connaître, surveiller et prévoir le Système Terre », l’infrastructure de recherche Data Terra œuvre pour améliorer la compréhension des processus géophysiques, géodynamiques et environnementaux. Elle travaille notamment à l’analyse des nombreux et très grands ensembles de données qui caractérisent ces processus.

Data Terra est divisée en pôles, dont celui dédié à la Terre solide nommé Form@Ter.  Il a pour mission de fédérer les centres existants au service de la communauté Terre Solide tels que Résif-Epos.

Résif-Epos contribue à cet écosystème d’infrastructures de recherche, d’abord au travers de ses missions premières de collecte et distribution de données, mais également au travers de projets spécifiques. Il participe par exemple au  projet de création d’un entrepôt de données Data Terra, commun à l’ensemble des données du Système Terre et interconnecté avec ses équivalents européens.

Résif-Epos et les infrastructures de recherche européennes et internationales

Les infrastructures de recherche françaises sont pensées et structurées à l’échelle européenne et internationale. Ainsi, Résif est la contribution majeure de la France à Epos (European Plate Observing System) et participe activement à sa réalisation et à son évolution.

Epos est une infrastructure de recherche européenne du domaine Terre solide en charge de l’intégration de données en Sciences de la Terre, à partir de services préexistants en Europe. Epos vise ainsi à créer une plateforme de recherche pluridisciplinaires efficace et exhaustive rendant accessibles et interopérables des données et produits d’observatoires, réseaux, instruments dans des disciplines des Sciences de la Terre telles que sismologie, géodésie, volcanologie, tectonique, géomagnétisme, paléomagnétisme, géologie. La finalité d’Epos est de permettre le développement d’une recherche multidisciplinaire novatrice pour une meilleure compréhension des processus physiques et chimiques de la Terre solide.

Résif-Epos est également partenaire de réseaux d’observation internationaux, tel le réseau mondial de stations sismologiques large bande Geoscope, dont les stations sont intégrées au système d’information Résif. En géodésie, les stations GNSS du réseau mondial Regina contribuent également aux bases de données Résif, au même titre que celles du réseau national RGP piloté par l’IGN. Dans le domaine de la gravimétrie, l’intégration et la distribution des données Résif-Epos se font au travers du service international Igets (International Geodynamics and Earth Tide Service), dont l’objectif est la mesure, l’archivage et la distribution de longues séries temporelles de gravimètres supraconducteurs, mais également d’inclinomètres, d’extensomètres, etc.