Combinaison de mesures géodésiques pour l'étude de la subsidence : application à la saline de Vauvert, Gard, France

Depuis son origine, la surface de la Terre est façonnée par de nombreux processus. Qu’ils soient géologiques ou, plus récemment, anthropiques, ces processus façonnent la topographie, à différentes échelles de volume et de temps. Devant l’augmentation des risques (combinaison des enjeux humains et économiques et des aléas de type subsidence ou glissements de terrains), la nécessité de développer des méthodes de mesures fiables et précises de ces processus apparaît évidente. C’est l’objectif des mesures dites géodésiques. Le but de cette thèse est de créer une méthodologie de combinaison des déplacements de surface mesurés par différentes techniques de mesures géodésiques (GNSS, InSAR, Nivellement) afin d’améliorer la connaissance de la déformation sur de nombreux cas d’études. La première étape de la combinaison est l’harmonisation des références spatiales de la déformation. Ensuite, les champs de vitesses issus des différentes techniques sont pondérés suivant leurs incertitudes natives. Enfin la combinaison de ces champs de vitesses est effectuée par la méthode du krigeage par régression pondérée. Le résultat obtenu est une grille de déformation qui, selon les méthodes et données utilisées, présentera une résolution spatiale en une à trois dimensions. Associée à celle-ci, une grille d’indices de fiabilité est créée, prenant en considération les incertitudes natives de chaque méthode d’une part, et les incertitudes liées à la méthode d’interpolation d’autre part. L’étude conjointe de ces deux grilles permet une discussion sur la déformation.Notre méthodologie a été confrontée à un cas d’étude : la subsidence de la saline de Vauvert (Gard, France). Ce site apparaît idéal car (1) sa situation géographique proche de Montpellier facilite son instrumentation et les mesures, (2) une subsidence y est déjà mesurée, dont l’origine est l’extraction de sel entre 2000 et 3000 m de profondeur, et (3) des jeux de données sont disponibles en InSAR, GPS et Nivellement. Deux périodes de mesures sont retenues (2002-2009 et 2015-2017) car permettant l’utilisation conjointe de plusieurs techniques de mesures. Les résultats de la combinaison des champs de vitesses montrent la présence d’un bol de subsidence de magnitude maximale de 2.2 cm/an sur la première période et 2.4 cm/an sur la deuxième période. Son extension atteint les quartiers sud-est de la ville voisine de Vauvert. Globalement cette subsidence (dimension du bol et magnitude) varie peu au cours du temps, néanmoins une zone localisée proche des sites historiques de la Galine, à l’est de la zone d’étude, présente une accélération de la subsidence d’environ 8 mm/an entre les deux périodes. Cette accélération semble montrer un effet en surface de la purge des puits à proximité, purges initiées en 2015.Enfin l’utilisation d’un algorithme/méthode d’inversion sur les données issues de la méthodologie de combinaison (vitesses et incertitudes) permet d’apporter de nouveaux éléments de discussion sur l’anisotropie locale de la déformation. Une accommodation des structures géologiques en profondeur (plis, failles, décollements) est montrée.