Thèse Caractérisation Sismique d'Une Faille Tectonique Active à Partir de Mesures sur Fibre Optique H/F

Quel est le sujet de la thèse ?

L'émergence de la détection distribuée par fibre optique a révolutionné le domaine de la sismologie marine en permettant la transformation des câbles de télécommunication sous-marins en un réseau dense de récepteurs espacés de quelques mètres sur des longueurs de plusieurs dizaines de kilomètres. Les mesures de déformations dynamiques faites par la technique Distributed Acoustic Sensing (DAS) sont très sensibles aux ondes de surface se propageant longitudinalement aux fibres. Les courbes de dispersion des ondes de surface, extraites par corrélation spatiale du bruit sismique ambiant, peuvent alors être utilisées pour déterminer un modèle de vitesse des ondes de cisaillement sous le câble de fibre optique reposant sur le fond marin. Ce projet de doctorat vise à développer une nouvelle méthodologie d'interférométrie sismique optimisée pour les données DAS afin de produire une image tomographique de la vitesse de cisaillement d'une faille active. Le projet utilisera les données acquises sur un câble dédié aux observations scientifiques qui traverse la faille Nord Alfeo située au large de Catane, en Sicile. Les résultats de l'imagerie passive à haute résolution de cette faille seront utilisés dans des simulations de séismes pour mieux comprendre le rôle que jouent les zones d'endommagement dans la physique de rupture des failles de décrochement.

Quelle sera votre mission?

L'émergence de la technique de détection par fibre optique est une opportunité d'améliorer notre connaissance des failles sous-marines. La présence d'un câble traversant plusieurs fois la faille active de North Alfeo offre l'opportunité d'enregistrer le champ d'onde du bruit ambiant avec une résolution spatiale sans précédent en utilisant la technique DAS. Votre objectif au cours de ce projet sera d'optimiser une technique de traitement du bruit ambiant sismique, en tenant compte de la nature des données DAS afin d'obtenir une image supérieure de la subsurface par rapport aux approches qui appliquent des techniques sismologiques traditionnelles. Le premier objectif de ce projet de doctorat est de développer une séquence de traitement pour la production d'une tomographie de vitesse de cisaillement d'une zone de faille active avec l'utilisation de mesures par fibre optique. Le deuxième objectif vise à interpréter cette tomographie pour une meilleure caractérisation et compréhension de la zone de faille de glissement Nord Alfeo, en créant un modèle de rupture dynamique de la zone de faille reposant sur les résultats de la tomographie.

Quelles seront vos activités ?
- Vous travaillerez sur l'analyse des signaux sismiques de bruit ambiant DAS pour améliorer l'imagerie et la caractérisation physique du sous-sol.
- Vous développerez des outils et des compétences dans le traitement de jeux de données volumineux en tirant parti de Datarmor, l'infrastructure HPC de l'Ifremer.
- Vous mettrez en oeuvre un flux de travail pour l'inversion des ondes de surface à haute résolution à partir des données DAS avec la sélection de signaux, le pré-conditionnement des données ainsi que la sélection automatique des courbes de dispersion avant l'inversion.
- Vous mettrez en oeuvre des schémas d'inversion tenant compte de la modélisation numérique 2D et 3D de propagation des ondes de surface.
- Vous travaillerez avec l'équipe ALMA sur l'interprétation des résultats de l'inversion en termes de dynamique de faille, testant les résultats d'inversion avec de la modélisation dynamique de rupture de faille.

Comment se déroulera votre activité ?
- Données : deux jeux de données DAS disponibles acquis en novembre 2023 (10 jours) et juillet 2024 (1 mois) sur les câbles MEOC et FOCUS dans le cadre du projet ERC FOCUS.
- Travelling :
- Opportunité d'acquérir plus de données DAS en Sicile pendant le projet
- Présentation des résultats du projet lors des workshops/conférences nationaux et internationaux
- Infrastructures de l'institution hôte : Accès au HPC DATARMOR pour effectuer le traitement des données à grande échelle et l'inversion.
- Taux d'activité : 100%
- Poste basé à l'Ifremer, Plouzané
- Télétravail (maximum de 8 jours par mois)
 

Qui êtes-vous ?

Vous avez les compétences, connaissances et expériences suivantes :
- Master 2 en géophysique ou physique
- Solides compétences en modélisation et traitement du signal
- Bonnes compétences en programmation (Python, Fortran...)
- Première expérience en sismologie/interférométrie est un atout

Vous avez les qualités suivantes :
- Intérêt fort pour la sismologie
- Rigueur et curiosité
- Bonne communication