Les événements hydrométéorologiques extrêmes, un défi pour les réseaux gravimétriques et sismologiques
Mesurer la pesanteur et les vibrations sismiques du sol permet d’observer des événements extrêmes tels que les inondations catastrophiques qui ont frappé l’est de la Belgique en juillet 2021. Une équipe de chercheurs menée par Michel Van Camp de l’Observatoire royal de Belgique a démontré, avec les données gravimétriques et sismiques de la station de Membach, l’importance de ces mesures pour la compréhension de ces événements.
La compréhension des changements globaux exige une surveillance accrue de la Terre. Ce défi nous incite à nous ouvrir à toutes les sources d’information possibles pour obtenir une image complète des événements extrêmes, et espérer réduire le nombre de leurs victimes.
Pour souligner l’importance des systèmes d’observations scientifiques pour l’étude de ces phénomènes climatiques, nous avons montré que les mesures de la station géophysique de Membach, entre les barrages d’Eupen et de la Gileppe, ont apporté un nouveau regard sur les inondations catastrophiques de juillet 2021. Cette station, qui se trouve le long de la Vesdre, dans l’est de la Belgique, fait partie des réseaux sismique et gravimétrique de l’Observatoire royal de Belgique.
Les mesures sismiques de Membach ont montré des augmentations brutales des vibrations sismiques dans l’après-midi et la soirée du 14 juillet 2021. Ce phénomène est lié à des variations du débit de la Vesdre, dont les flots turbulents, charriant de nombreux déchets, brisant des infrastructures, causent des vibrations captées par les sismomètres. Un des accroissements soudains du bruit sismique, à 02h15 le 15 juillet, coïncide avec le témoignage faisant état à 02h30 d’un « tsunami » à Béthane, 3 km en aval de la station géophysique.
Une particularité du laboratoire de Membach consiste en un gravimètre à supraconductivité (Figure 1), qui permet de mesurer l’attraction gravitationnelle des eaux souterraines et partant, d’en connaitre leurs masses. Le gravimètre a indiqué que le sol était déjà complètement saturé d’eau l’après-midi du 14 juillet. Ainsi, à l’arrivée de nouvelles pluies en début de soirée, le sol n’a plus pu absorber les nouvelles précipitations. Ceci a induit une augmentation accélérée du ruissellement en surface, provoquant une inondation soudaine, dévastatrice et mortelle. Ainsi, en plus de souligner l’importance de mesures géophysiques continues pour l’étude d’évènements météorologiques, cette étude démontre combien les systèmes de mesures gravimétriques et sismiques peuvent contribuer à la compréhension des événements extrêmes.
Figure 1. Le gravimètre à supraconductivité de Membach se trouve à l’extrémité d’un tunnel de 140 m de long. Ce gravimètre contient une sphère de 4 gramme en lévitation dans un champ magnétique. La supraconductivité du capteur est assurée par l’hélium liquide dont la température avoisine les -269 °C. Photos : E. Coveliers.
Citation complète de l’article :
Van Camp, M., de Viron, O., Dassargues, A., Delobbe, L., Chanard, K., & Gobron, K. (2022),
Extreme hydrometeorological events, a challenge for gravimetric and seismology networks,
Earth’s Future, https://doi.org/10.1029/2022EF002737