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Erwan Gloaguen et la géophysique

La face cachée de la Terre
4 avril 2011 // par Christiane Dupont

Impressionné de voir votre film préféré en 3D au cinéma ? Imaginez alors explorer la Terre à des centaines de mètres de profondeur ! Telle est la spécialité du professeur Erwan Gloaguen et de son équipe, du Centre Eau Terre Environnement de l’INRS, à Québec, qui auscultent le sous-sol afin d’en développer des modèles tridimensionnels. 

 

La géophysique, Erwan Gloaguen, ce breton d’origine et québécois d’adoption depuis maintenant dix-sept ans, en a fait sa profession. Il compare le géophysicien à un analyste d’imagerie médicale. Tout comme le médecin s’appuie sur les analyses d’images, le géologue ou l’hydrogéologue utiliseront les modèles générés par les géophysiciens pour l’assister dans son échantillonnage.

 

L’art de se rendre indispensable

La géologie dite classique, basée principalement sur la réalisation de forages, implique un déploiement significatif de ressources matérielles et financières. Ponctuels et limités, les échantillonnages (forages) ne permettent pas de couvrir des milliers de kilomètres : « Le géophysicien répond à un besoin environnemental et monétaire très actuel et vous ne laisseriez pas votre médecin vous piquer à l’aveugle avant de trouver la bonne veine !, illustre Erwan Gloaguen. Il est désormais possible d’obtenir des cartes en trois dimensions d’un sous-sol, permettant d’en distinguer toute l’hétérogénéité grâce à des méthodes non invasives. » Le géologue peut ainsi cibler le meilleur endroit pour forer et, aussi, avoir une meilleurs idée du sous-sol afin d’optimiser ses interventions, que ce soit en environnement, en ingénierie des réservoirs ou en géologie minière.

 

Le géophysicien n’apprécie guère la solitude. En effet, « un modèle géophysique seul, ça n’est pas très utile. Il sert de base à d’autres travaux », confie Erwan Gloaguen. De ce besoin de multidisciplinarité est né le Laboratoire d’imagerie et d’acquisition de mesures géophysiques(LIAMG) avec Bernard Giroux, lui aussi professeur au Centre Eau Terre Environnement, et Mathieu Duchesne, chercheur à la Commission géologique du Canada (CGC). C’est avec beaucoup d’enthousiasme que le professeur et son équipe multiplient les projets et les champs d’application de la géophysique au sein de cette infrastructure financée par la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI).

                                                                                                                                                             

La Terre dévoile ses dessous

Parmi les projets auxquels Erwan Gloaguen participe, mentionnons celui sur la caractérisation des eaux souterraines de la région de la Montérégie Est avec son collègue René Lefebvre et Christine Rivard (CGC), qui vise « à établir le portrait de la ressource en eau souterraine dans la partie québécoise des bassins hydrologiques contigus des rivières Yamaska et Richelieu, ainsi que de la baie Missisquoi », lit-on sur le site Internet du LIAMG. Inédit dans le monde, ce projet de recherche d’envergure vise la création de plusieurs scénarios de la variabilité spatiale du sol, en vue de soutenir une gestion réaliste et durable de la ressource en eau souterraine : « Il y a toujours une certaine incertitude ; on ne peut pas créer un seul scénario, affirme Erwan Gloaguen. On peut par contre explorer l’ensemble des possibilités et choisir celles qui se rapprochent le plus de la réalité. » Avec plus de 9 000 km2 à couvrir, la géophysique devient un outil indispensable en remplacement des forages traditionnels. 

 

Le même type d’approche de modélisation est employé pour la caractérisation hydrogéophysique d’un site d’enfouissement sanitaire situé à Saint-Lambert-de-Lauzon, dans la région Chaudière-Appalaches. Des modèles d’écoulement de l’eau en 3D sont générés, puis validés afin de choisir les plus plausibles. Ce projet a été mis en place par les gestionnaires de l’endroit, soucieux de l’environnement, « ce qui est remarquable ! », ajoute Erwan Gloaguen. Une autre initiative du LIAMG, le projet sur la caractérisation d’un réservoir d’hydrates de gaz, des molécules de gaz emprisonnées dans la glace, dans le Territoire-du-Nord-Ouest, vise l’identification de nouvelles sources énergétiques propres et l’évaluation de leur potentiel en termes de réduction des gaz à effet de serre. Il va sans dire qu’il est judicieux d’élaborer des scénarios réalistes de la concentration de ces gaz enfouis avant d’envisager toute exploitation à grande échelle ; un seul forage coûte des millions de dollars.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Des applications étonnantes

La géostatistique est un autre champ d’intérêt de l’équipe d’Erwan Gloaguen. Cette discipline se situe à la frontière entre les mathématiques et la géologie. Ses applications sont très variées. La preuve ? Un doctorant et un étudiant de maîtrise d’Yvan Petit de l’École de technologie supérieure (ÉTS) se penchent sur l’amélioration de l’imagerie osseuse afin de mieux cibler les interventions médicales. L’équipe d’Erwan Gloaguen s’investit également dans la Chaire de recherche sur la séquestration du gaz carbonique (CO2) de l’Université INRS en supervisant la modélisation géologique 3D. « Il est minuit plus une en ce qui concerne les concentrations de gaz carbonique atmosphériques : les effets sont déjà visibles et les efforts actuels n’auront d’effet que dans trente ans ! », indique Erwan Gloaguen, qui explique que la captation à la source et la séquestration du CO2 par injection dans des couches réservoirs profondes serait un moyen parmi d’autres de soustraire d’énormes quantités de carbone du bilan atmosphérique actuel. Ces tonnes de CO2 pourraient dormir sous terre pour des millions d’années et nous donner le temps de mettre en place une structure de développement basé sur des énergies de remplacement.

 

Finalement, le cofondateur de l’Association d’hydrogéophysique du Québec résume ainsi la raison d’être de la géophysique : « Résoudre des problématiques réelles, répondre à des questions pratiques et fournir de meilleurs outils de gestion. » Avec les préoccupations environnementales actuelles, gageons qu’Erwan Gloaguen ne chômera pas au cours des prochaines années ! ♦

 


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