De la source des tremblements de terre au risque sismique: apport de la géodésie spatiale

La quantification des aléas sismiques repose sur une combinaison d’approches incluant la sismologie, la géodésie, la paléosismologie et la géologie. Les récents progrès en géodésie spatiale permettent d’accéder à la distribution de glissement fini sur les systèmes de faille pendantet entre les grands séismes. En particulier, l’interférométrie radar (InSAR) à large fauchée, notamment grâce à la constellation Sentinel-1, fournit aujourd’hui des moyens d’observationà haute fréquence de revisite, capables de mesurer des déformations tectoniques à grande échelle, avec une précision et une résolution temporelle accrues. Le développement de méthodes d’inversion conjointe des données de géodésie spatiale (InSAR, corrélation optique, GNSS) et sismologiques permet dès lors de construire une représentation précise des processus de ruptures, et ainsi de tester et repousser les limites des diérents modèles existants de cycle sismique.Afin d’illustrer ces questionnements actuels, quatre cas de séismes récents observés par l’InSAR à large fauchée sont discutés: (a) le séisme himalayen de Gorkha (M7.8, 2015), (b) le séisme décrochant du Baloutchistan (M7.8, 2013), (c) le doublet sismique d’Iquique sur la subduction chilienne (M8.1+M7.6, 2014) et (d) le séisme de Pawnee (M5.8, 2016) induit par l’activité anthropique. Ces exemples démontrent l’intérêt de progresser dans la caractérisation des déformations tectoniques actuelles, afin notamment de pouvoir mettre en perspective les observations fragmentaires associées aux séismes passés, et ainsi aboutir à une meilleure évaluation des aléas sismiques.Des progrès supplémentaires dans les technologies radar sont anticipés pour les années à venir, permettant d’accéder simultanément à la haute résolution spatiale et à la haute résolution temporelle (notamment avec la future mission NISAR). Ces progrès permettront d’achever la convergence avec les approches développées à l’heure actuelle en imagerie optique à haute résolution (notamment avec la constellation Pleiades). Ensemble, ces nouvelles observations fourniront des images à haute définition des déformations en champ très proche des ruptures de surface des séismes à venir, faisant ainsi la jonction avec les observations de terrain de décalages cosismiques instantanés et cumulés.Je propose de développer l’exploitation de ces observations diverses – géodésiques, sismologiques, paléosismologiques, tectoniques – dans le but de progresser dans la quantification du rapport entre déformation élastique et anélastique, dans le temps et dans l’espace, en surface et en profondeur, ce qui nécessitera d’accomplir en parallèle des progrès en modélisation mécanique de la déformation cosismique. De manière complémentaire, je compte également prolonger mes travaux portant sur les déformations volcano-tectoniques. L’analyse conjointe des observations géodésiques, télésismiques et de télédétection de l’activité volcanique de surface (gaz, aérosols, thermique, infrason) permettra de caractériser, à distance, la dynamique éruptive de volcans isolés et non-instrumentés, et ainsi de mieux comprendre les aléas associés