SASHA


Le projet scientifique ANR SASHA ambitionne de mieux prédire l’impact des séismes dans les vallées alluviales et urbanisées en exploitant la mesure par satellite des taux de subsidence du sol. Pour tout scénario de séisme, cette information innovante à haute résolution spatiale permet d’optimiser les cartes du ressenti de la population et des dommages à l’échelle fine des bâtiments.


Après chaque séisme fort, des cartes dites d’intensité macrosismique (ou shakemaps) sont produites automatiquement et en temps quasi-réel pour décrire la sévérité de la secousse sismique dans les villes impactées. Ces cartes utilisent différentes informations scientifiques, dont les enregistrements du séisme par les stations sismologiques déployées sur le territoire (en France, stations des réseaux publiques RAP et RLBP), et les témoignages des citoyens sur leur ressenti et sur les dégâts éventuels (en France, témoignages collectés sur le site web franceseisme.fr). Elles exploitent aussi des modèles de secousse sismique appelés GMM dans le jargon des spécialistes. Les shakemaps sont utilisées par un large éventail d’acteurs : services de l’État, collectivités, organismes publics ou privés, opérateurs d’urgence, ainsi que par le grand public pour de l’information scientifique.

Les shakemaps ont été initialement prévues pour les séismes de forte magnitude (supérieure à 7) où l’intensité de la secousse est principalement contrôlée par la rupture sur la faille. Toutefois leur pertinence pour les séismes modérés (de magnitude inférieure à 7, mais qui peuvent aussi causer d’importants dégâts) reste discutable, car d’autres processus physiques deviennent prépondérants, comme par exemple des phénomènes d’amplification locale de la secousse causée par la présence de sols sédimentaires meubles. Ces phénomènes locaux ne sont que partiellement pris en compte dans les shakemaps, ou le sont de manière grossière. Aussi les shakemaps ne rendent pas toujours bien compte de l’impact réel d’un séisme modéré, car les informations scientifiques pertinentes manquent aux échelles locales des villes ou des bâtiments.

Le projet scientifique SASHA (« SAtellite imagery strategies for earthquake strong-motion prediction and SHAkemap generation »), financé par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR), ambitionne d’améliorer la fiabilité des shakemaps et des cartes de dommages à l’intérieur des villes situées dans des vallées sédimentaires susceptibles aux effets d’amplification sismique. Notre objectif est de mieux prédire l’impact d’un séisme n’importe où, y compris dans des environnements géologiques complexes et en l’absence d’enregistrements sismologiques. Nous visons à fournir de l’information pertinente à une échelle fine, de l’ordre d’un point toutes les dizaines de mètres, afin d’alimenter les shakemaps en information sismologique de haute résolution spatiale. Pour cela, nous tirons parti de l’imagerie satellitaire en France pour développer une méthode innovante d’estimation des épaisseurs de sédiments et de leur effet sur la secousse sismique, en exploitant la mesure InSAR des taux de subsidence dans les vallées alluviales et urbanisées. Cette information obtenue par satellite devient ainsi disponible en haute résolution spatiale.

La combinaison des shakemaps à haute résolution avec un modèle innovant de prédiction des dommages permettra d’obtenir des cartes de dommages à l’échelle des bâtiments pour tout type de scénario de séisme.


Lien vers l’ANR SASHA

 


Equipe

Le projet SASHA comprend au total 6 membres :

Emeline Maufroy

Coordinatrice du projet SASHA, est professeure associée depuis 2017 à l’Institut des sciences de la Terre (ISTerre) de l’Université Grenoble Alpes, France. Son expertise de recherche concerne la prédiction des mouvements forts et des dommages des tremblements de terre en combinant les enregistrements sismologiques, les intensités macrosismiques, les informations spatiales et les simulations numériques 3D. Elle a publié un total de 19 articles évalués par des pairs. Elle a soutenu sa thèse de doctorat le 26 novembre 2010. Fin 2020, elle a commencé à codiriger son premier doctorant. Depuis 2018, elle est responsable du réseau français de mouvements forts RAP-Résif , la composante accélérométrique (SNO) de l’infrastructure de recherche Résif gérée par le CNRS-INSU. Ce réseau sismologique est composé de 160 stations permanentes déployées en France métropolitaine et outre-mer, et exploitées depuis 1997 par 13 instituts partenaires comprenant des organismes publics et parapublics. Le SNO RAP regroupe actuellement 56 staff, chercheurs, ingénieurs et techniciens, impliqués dans la maintenance et l’animation scientific du réseau. En 2021, le budget du SNO RAP sous la responsabilité directe d’E. Maufroy représente 315 k€ pour l’exploitation des stations et la valorisation scientific des données accélérométriques françaises (hors coût des staff permanents). Depuis 2017, elle est également coresponsable du master STPE-Géorisques de l’Université Grenoble Alpes (une vingtaine d’étudiants/an).

Cécile Cornou

Cécile Cornou est directrice de recherche à l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD) au sein de l’Institut des Sciences de la Terre (ISTerre) à Grenoble, spécialisée en sismologie. Ses travaux se concentrent principalement sur les effets de site liés à la géologie proche de la surface, la variabilité spatiale du mouvement du sol, la caractérisation du site, et plus récemment, sur l’intégration des effets de site dans la prédiction des dommages aux bâtiments. Elle a obtenu son doctorat en sismologie à l’Université Joseph Fourier à Grenoble, ainsi qu’un master en Ingénierie géophysique à l’École et Observatoire des Sciences de la Terre de l’Université Louis Pasteur à Strasbourg.

Ses responsabilités actuelles :
2022- : co porteur du projet d’Institut des Risques de Grenoble
2021- : co-porteur du programme thématique RISK au sein de la Graduate School @ UGA
2020- : Membre de la commission reccherche-observation du labex OSUG
2020- : Membre de la commission d’évaluation CSS5 de l’IRD

Erwan Pathier

Erwan Pathier est professeur associé à ISTerre. Il est expert dans le traitement des données InSAR appliquées aux mesures de la surface du sol, avec une expérience dans les applications aux tremblements de terre, à la tectonique des continents, aux glissements de terrain et à la subsidence. Il a également de l’expérience dans la gestion des SIG et des données de télédétection.

Antoine Schlupp

Ingénieur de recherche à l’Université de Strasbourg (UNISTRA) avec le grade d’ingénieur de recherche hors-classe, travaillant au sein de l’ITES-UMR7063 situé à 5 rue René Descartes, Université de Strasbourg, Strasbourg. Spécialisé en sismologie, aléa et risque sismique, il possède une expertise approfondie dans les sources sismiques, les failles actives, les effets de site, la vulnérabilité sismique EMS98, ainsi que dans les modèles et l’évaluation d’aléa sismique. Ayant obtenu son doctorat en 1996, il occupe actuellement le rôle de Coordinateur national Axe « Shakemap » de l’Action Transverse sismicité d’EposFrance, représentant Epos-France « shakemap » au niveau européen (Epos - Géo-Inquire).

Valentin Schindelholz

Doctorant à ISTerre depuis 2023 et encadré par Dr Cécile Cornou et Dr Emeline Maufroy, mon travail porte principalement sur la modélisation de l’amplification des ondes sismiques dans les vallées sédimentaires. Après avoir fait Polytech Grenoble en géotechnique et génie civil, j’ai complété mes études par un Master en Géoscience à l’Université Grenoble Alpes, ce qui m’a permis d’approfondir mes connaissances en risque sismique et risque naturel. Mes centres d’intérets sont les sports de montagne, les sciences et tout ce qui touche à l’environnement.

Aya Cheaib

Ingénieure de recherche à l’Université Grenoble Alpes, au sein de l’Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), spécialisée en télédétection et traitement d’images satellitaires. Titulaire d’une Licence en Géosciences, d’un Master en Géosciences Pétrolières, et d’une thèse de doctorat portant sur les risques gravitaires et la télédétection. Actuellement, occupant le poste d’ingénieur de recherche dans le projet SASHA, les missions principales consistent à fournir les taux de subsidence dans les vallées étudiées et à organiser l’ensemble des données dans un système d’information géographique.
Laboratoires

ISTerre

Unité mixte de recherche du CNRS, de l’Université Grenoble Alpes, de l’Université Savoie Mont Blanc, de l’IRD et de l’Université Gustave Eiffel, l’Institut des Sciences de la Terre (ISTerre) est un des principaux laboratoires de l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble. ISTerre se concentre sur l’étude physique et chimique de la planète Terre. En couplant observations des objets naturels, expérimentations et modélisations des phénomènes complexes, l’institut étudie les grands systèmes liés à la Terre interne. Le projet SASHA se déroulera principalement au sein du laboratoire ISTerre sur le campus de Grenoble, dans le cadre d’une équipe de recherche spécialisée dans l’estimation des risques sismiques (équipe Géophysique des risques sismiques et gravitaires), composée de 10 chercheurs.

ITES

L’Institut Terre et Environnement de Strasbourg (ITES) (UMR7063) a démarré au 1er janvier 2021 sous les tutelles du CNRS, de l’Université de Strasbourg et de l’ENGEES. Cette nouvelle UMR s’appuie sur les 4 piliers disciplinaires d’étude de la Terre et de son environnement de surface : Hydrologie, Géochimie, Géologie et Géophysique. L’ITES compte 7 équipes impliquées dans 5 axes thématiques : Déformations et aléas, dynamique des surfaces continentales, ressources en eau et transferts associés, structure et dynamique de la Terre, systèmes géologiques et (géo)réservoirs. Dans le cadre du projet SASHA, les shakemaps seront élaborées au sein de l’EOST (École et Observatoire des Sciences de la Terre) par le BCSF-Rénass, service national d’observation sismologique, en relation étroite avec le laboratoire ITES. Les travaux du BCSF-Rénass et ITES s’inscrivent notamment dans l’Axe « Shakemap » de l’Action Transverse Sismicité d’Epos-France ainsi qu’au niveau européen par la représentation d’Epos-France dans le calcul de shakemaps européennes "EU-ShakeMap" (Géo-INQUIRE).


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