Etude Statistique de La Sismicité

il y a 3 semaines


Villeurbanne, France CNRS Temps plein

Cette offre est disponible dans les langues suivantes:

- Français
- Anglais

Date Limite Candidature : jeudi 29 février 2024

**Informations générales**:
**Intitulé de l'offre **:Etude statistique de la sismicité (H/F)**
Référence : UMR5276-THOBOD-006
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : VILLEURBANNE
Date de publication : jeudi 8 février 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 4 mars 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2135€ brut mensuel
Section(s) CN : Interactions, particules, noyaux du laboratoire au cosmos

**Description du sujet de thèse**:
Grâce au développement et à l’amélioration des réseaux sismiques, nous bénéficions aujourd’hui de 50 ans d’enregistrements de la sismicité de la Terre. La distribution spatio-temporelle des séismes et de leur magnitude est étudiée pas les sismologues pour comprendre les processus sismiques, leur origine, les modes de déformation de la croute, l’aléa sismique et les risques associés.

De nombreuses informations et modèles ont déjà été extraits, comme la loi de Gutenberg-Richter (1949) qui stipule que la probabilité d’avoir un séisme de magnitude M supérieure à M0, suit une loi exponentielle.

En d’autres termes, la distribution de l’énergie relâchée par les séismes suit une loi de puissance (i.e. la distribution des magnitudes suit une loi exponentielle). Les variations spatio-temporelles de la pente de cette loi, appelée "b-value", sont étudiées pour produire des cartes d’aléa sismique qui sont utilisées pour évaluer le risque sismique. De ce fait, une mauvaise estimation de ce paramètre peut avoir des conséquences humaines et économiques importantes. Son estimation actuelle repose sur la détermination préalable d’un seuil de complétude du catalogue de sismicité, Mc, qui définit la magnitude au-dessus de laquelle tous les séismes sont détectés. En dessous de cette magnitude, la compilation des séismes est incomplète car ces évènements, trop petits, ne sont pas suffisamment bien détectés ou localisés par le réseau sismoloqique. Pour cette partie incomplète la loi de puissance est dégradée. L’estimation des paramètres de cette distribution ne peut donc être réalisé que sur la fraction complète du catalogue.

La suppression de la fraction incomplète du catalogue, de magnitude inférieure à Mc, implique une perte significative d’information. De plus, la magnitude de complétude d’un catalogue varie avec le temps et l’espace, car elle est directement liée au nombre de stations sismiques disponibles, au niveau de bruit ambiant, et à la qualité des enregistrements. Il faut aussi évoquer le cas spécifique des catalogues de sismicité historiques dont la compilation repose sur un ensemble d’observations macrosismiques, combinées entre elles en utilisant des lois de conversion d’intensité. Dans ce dernier cas, la complétude du catalogue dépend donc également de multiples facteurs socio-historiques.

Le choix de cette magnitude de complétude est difficile à faire, avec le risque de perte d’information, de résultats biaisés, ce qui rend les interprétations difficiles.

Dans ce contexte, les chercheurs du Laboratoire de Géologie de Lyon (LGLTPE) ont développé une approche bayésienne capable d’estimer b et les incertitudes associées au cours du temps en utilisant l’ensemble du catalogue, et donc sans avoir à choisir arbitrairement Mc pour supprimer les petits séismes. Ils ont appliqué, avec succès, la méthode à des catalogues de plusieurs milliers de séismes, couvrant des périodes de temps de quelques années, et dits homogènes, c’est-à-dire avec des estimations de magnitude de précisions constante sur toute la période du catalogue.

Un autre aspect important de ce travail sera de prendre en compte les incertitudes des estimations de magnitudes, qui varient aussi beaucoup avec le temps.

**Contexte de travail**:
Le plan de travail sera organisé comme suit. Tout d’abord, une première étape cherchera à inclure les incertitudes sur les magnitudes dans la procédure d’estimation des paramètres du modèle de Gutenberg-Richter. Puis, les variations spatiales des paramètres caractérisant la sismicité seront ensuite prises en compte. Finalement, la dernière étape de ce travail appliquera la méthode au catalogue de sismicité française ce qui permettra de produire une carte d’aléa sismique à jour avec les incertitudes associées. Une des difficultés sera la prise en compte de la complétude et des incertitudes dans les catalogues historiques.

C’est un projet novateur dont le résultat aura un impact au sein de la communauté académique, en apportant de nouveaux éléments de compréhension des statistiques de la sismicité. Ce projet pourra aussi probablement impacter les pratiques actuelles en matière d’’aléa sismique.



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