Des scientifiques utilisent le tonnerre pour cartographier les risques souterrains

Des chercheurs ont réussi à utiliser les vibrations générées par le tonnerre pour cartographier les structures du sous-sol, démontrant le potentiel d’une méthode moins perturbatrice pour étudier les risques géologiques à faible profondeur.

Lorsque l’énergie acoustique du tonnerre atteint la surface, une partie se transforme en ondes sismiques qui traversent le sol et la roche. Sur le campus University Park de Penn State, en Pennsylvanie, les chercheurs ont détecté ces « séismes de tonnerre » à l’aide d’un câble de télécommunications à fibre optique existant de plus de quatre kilomètres de long. Des impulsions laser ont transformé ce câble en plus de 2 100 capteurs de vibrations très rapprochés.

En deux ans, le système a enregistré 458 séismes de tonnerre clairement identifiables. En mesurant comment des ondes de différentes fréquences se déplaçaient à des vitesses et à des profondeurs différentes, l’équipe a reconstitué les caractéristiques du sous-sol jusqu’à environ 100 mètres de profondeur, sans forage. L’image obtenue a révélé quatre zones où les ondes se propageaient anormalement lentement, suggérant la présence de roches fracturées ou altérées, d’eau ou d’air. Deux de ces zones coïncidaient avec des secteurs d’affaissement actif du sol repérés par radar satellitaire.

L’étude, publiée dans Science Advances, constitue une preuve de concept plutôt qu’un réseau de surveillance prêt à l’emploi. Elle montre toutefois que les orages naturels et les fibres déjà enfouies sous les zones habitées pourraient compléter les relevés sismiques classiques, qui nécessitent souvent du matériel spécialisé. Selon les chercheurs, cette approche pourrait à terme aider à évaluer les dolines, les eaux souterraines, les glissements de terrain et les terrains à bâtir, y compris dans des lieux où les séismes sont rares ou l’accès limité.