Gravimétrie absolue

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Intérêt des mesures de gravimétrie absolue

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Gravimètre FG-5 à La Rochelle

L’information apportée par la gravimétrie absolue est particulièrement intéressante pour la surveillance des mouvements verticaux des marégraphes. D’une part, la précision des résultats obtenus sur les mouvements du sol est proche de celle des meilleures techniques spatiales de positionnement (Williams et al. 2001, Zerbini et al. 2001). D’autre part elle fournit une information de nature complémentaire, physique, alors que l’information GPS est géométrique. Cette complémentarité est utile pour mener à bien des études comparatives et permettre de mieux comprendre la nature des mouvements observés, notamment la séparation des effets de redistribution de masse des effets de changement de hauteur. D’autant plus intéressante qu’à ce jour la problématique de correction des mouvements verticaux aux marégraphes n’a pas trouvé de solution satisfaisante, et que les calculs GPS sont complexes et les solutions ne sont pas à l’abri de biais liés à des artéfacts de calcul.

Exploitation des mesures

Dans le contexte scientifique décrit ci-dessus, on comprend mieux l’intérêt porté par l’université de La Rochelle pour la gravimétrie absolue et sa participation à l’achat du gravimètre FG-5 en 2003 suivant la proposition de l’université de Montpellier. Ainsi, des observations de gravimétrie absolue commencent à être réalisées en certains marégraphes comme Brest, La Rochelle, ou Marseille. La complémentarité de cette technique par rapport au GPS est largement démontrée (Zerbini et al. 2001).

Le gravimètre FG5 est hébergé à l’université de Montpellier (site web du gravimètre). Un programme de mesures répétées annuellement sur les principaux marégraphes démarre néanmoins timidement car la mise en oeuvre du FG-5 requiert des crédits de fonctionnement difficiles à obtenir. La coopération entre le SHOM et les universités de La Rochelle et de Montpellier garantit un traitement des mesures brutes dans l’état de l’art des connaissances actuelles avec les meilleurs modèles disponibles, et la production de résultats de qualité qu’il sera possible d’interpréter et de croiser avec le GPS et la marégraphie.

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Série de mesures du FG-5 à Brest (campagne 2007)

La précision des mesures, requise dans la surveillance des mouvements verticaux des marégraphes, doit se situer entre 1 et 2 microgals, mieux si possible bien sûr. Pour ce faire, les mesures se réalisent en campagnes de quelques jours, répétées annuellement sur des périodes longues. L’image ci-contre montre que ces contraintes sont atteintes. Il s’agit des mesures effectuées avec le gravimètre FG-5 des universités de La Rochelle et de Montpellier, à Brest, pendant cinq jours, du 29 juillet au 4 août 2007 (Nicolas Le Moigne, Université de Montpellier, communication personnelle). Van Camp et al. (2005) estiment qu’avec cette stratégie de mesure, une durée de 15-25 ans est nécessaire pour obtenir des incertitudes équivalentes à 0,5 mm/an sur les vitesses verticales. Les résultats dépendent bien sûr du type et du niveau de bruit observés et, par suite, de l’environnement du site.