Tâche 2.1 : Hydrogravimétrie
Hydrogravimétrie: redistribution des masses d’eau de la zone critique (sols et eaux souterraines)
Principe
L’hydrogravimétrie est une méthode émergeante pour cartographier et surveiller les zones actives dans la zone critique. Elle consiste à mesurer les variations gravitationnelles spatiales et variables dans le temps qui sont sensibles à la quantité d’eau stockée dans la zone critique et donc à la concentration de l’eau dans des zones spécifiques (voies d’écoulement de l’eau). La combinaison de différents types de gravimètres en synergie avec les outils hydrologiques classiques permet une étude approfondie des paramètres de stockage et des relations entre le stockage et le flux à partir de mesures de surface non destructives à des échelles spatiales de 1-100 m. Ces instruments sont des gravimètres permanents, semi-permanents ou portables (approche hybride).
Notre approche
La nouveauté de cette expérience gravimétrique multi-instruments basée sur des instruments précis et stables dans le temps est d’apporter des résultats quantitatifs sur l’évolution temporelle des aquifères en couplant les mesures de gravité à d’autres types d’observations géodésiques, géophysiques, hydrologiques ou hydrométéorologiques.
Equipements de CRITEX
Dans le cadre du projet CRITEX, trois gravimètres supraconducteurs portables iGrav (GWR Instruments, USA) ont été acquis. Ces gravimètres supraconducteurs sont des instruments de nanotechnologie (détection de signaux aussi petits que 10-12 g, où g est la gravité de surface moyenne). Ce sont les instruments les plus précis disponibles (précision équivalente à une variation de 2 mm d’une lame d’eau) et suffisamment stables pour étudier la fermeture saisonnière du bilan hydrique et même l’impact du climat sur le stockage des zones critiques. En plus des iGravs, CRITEX a également acheté un gravimètre à ressort portable Scintrex CG5-M pour permettre, par répétition régulière des mesures de gravité, d’accéder à la répartition spatiale du stockage de l’eau.
La variable d’état de demain ?
Les gravimètres fournissent une estimation intégrative du stockage de l’eau. L’estimation gravimétrique à haute fréquence pourrait devenir la nouvelle variable d’état pour caractériser un système hydrologique spécifique de la même manière que la décharge du flux joue ce rôle aujourd’hui.
IGrav superconducting gravimeter (during a liquid helium filling and installed on a pillar at the Strasbourg Gravimetric Observatory).
References
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