La fibre optique comme capteur sismique
Des géologues et des géo-ingénieurs de l'ETH Zurich ont testé sur le glacier du Rhône une nouvelle méthode permettant d'étudier les glaciers en détail. L'expérience a mieux fonctionné que prévu.
Parfois, les scientifiques doivent simplement essayer quelque chose que personne n'a essayé avant eux. Le professeur de l'ETH Andreas Fichtner, de l'Institut de géophysique, a osé un coup d'essai. La semaine dernière, lui et Fabian Walter, de la Station expérimentale d'hydraulique, d'hydrologie et de glaciologie de l'ETH Zurich, ont réalisé avec leurs doctorants les premiers essais avec un câble à fibre optique sur le glacier du Rhône. L'idée est de pouvoir l'utiliser à l'avenir pour étudier les glaciers et tirer des conclusions sur la structure interne du glacier, ses mouvements et son volume.
Les câbles en fibre optique permettent en effet de mesurer les ondes sismiques en envoyant de courtes impulsions laser dans la fibre optique. De minuscules impuretés le long du câble diffusent la lumière laser d'une certaine manière. Si la fibre optique reste inchangée, le signal diffusé est toujours le même. Si elle se dilate en raison de vibrations, le signal de diffusion change.
Le câble utilisé par les chercheurs mesure un kilomètre de long et possède des points de mesure espacés régulièrement d'un mètre. Les chercheurs espèrent ainsi remplacer des centaines de sismomètres coûteux et obtenir davantage de données de mesure avec beaucoup moins d'efforts et d'infrastructures.
Testé pour la première fois sur un glacier
Les mesures de vibrations à l'aide de câbles à fibres optiques existent depuis longtemps, par exemple pour surveiller et sécuriser des infrastructures critiques comme les centrales nucléaires. D'autres chercheurs ont récemment montré que les câbles à fibres optiques pouvaient également être utilisés à la place des capteurs sismiques pour mesurer les tremblements de terre.
"L'expérience s'est bien déroulée et, à notre bonne surprise, le câble à fibres optiques enregistre les séismes glaciaires bien mieux que nous ne l'espérions", se réjouit Fichtner, qui n'a pu suivre l'expérience que de loin. "Personne n'avait encore testé cette technique sur un glacier, alors qu'ils constituent un objet d'étude particulièrement adapté et intéressant dans le contexte du changement climatique".
Pour leur expérience, les chercheurs ont posé le câble en fibre optique à la surface du glacier du Rhône. Éclairé et chauffé par le soleil, le câble a fait fondre la neige et s'y est incrusté. "C'est important, car la fibre optique doit être solidement ancrée dans le sous-sol", explique le professeur de l'ETH. Afin de déclencher des ondes sismiques mesurables à des fins de contrôle, les chercheurs ont procédé à des explosions.
Fichtner croit au fort potentiel de cette nouvelle méthode. Comme ce système de mesure nécessite beaucoup moins d'appareils, il pourrait être utilisé dans des régions reculées où les stations de mesure sismiques ne peuvent être installées qu'à grands frais, par exemple sur les glaciers de l'Himalaya, dit-il. Dans les semaines et les mois à venir, les chercheurs évalueront leurs données - ce n'est qu'alors que l'on saura s'ils peuvent continuer à travailler avec cette méthode - ou si le test était un coup d'essai.
