Thèse soutenue

Suivi sismologique de l'impact des cyclones sur la charge de fond de la Rivière des Pluies et de la Rivière du Mât à La Réunion
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Auteur / Autrice : Alicia Gonzalez
Direction : Guilhem BarruolFabrice R. Fontaine
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sismologie
Date : Soutenance le 28/06/2019
Etablissement(s) : La Réunion
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire GéoSciences Réunion (Saint-Denis, Réunion)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Florent Gimbert, Alain Recking, Jean-Lambert Join, Valérie Ferrazzini
Rapporteurs / Rapporteuses : Christel Tiberi, Eric Larose

Résumé

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Les cyclones tropicaux peuvent générer d'énormes taux de précipitation conduisant à des crues torrentielles. Les conséquences pour les infrastructures civiles et les populations peuvent être importantes car des quantités phénoménales de sédiments sont transportées vers l'océan. Les mesures directes du transport sédimentaire sont impossibles à mettre en œuvre dans ces conditions hydrodynamiques extrêmes. Afin de pallier ces limitations expérimentales, des études antérieures ont montré que la sismologie peut être un excellent outil pour accéder de façon indirecte aux informations relatives à la dynamique d'un cours d'eau en crue : l'écoulement turbulent et le transport solide. L’île de La Réunion est un lieu idéal pour effectuer de telles observations car ses reliefs, sa latitude, et de ce fait les aspects climatiques favorisent la génération de crues torrentielles potentiellement dévastatrices. Nous avons déployé un réseau sismologique temporaire de dix stations sismiques à trois composantes et de type large bande (http://dx.doi.org/10.15778/RESIF.ZF2015) dédié à l'étude des signaux associés à l’activité de la Rivière des Pluies et de la Rivière du Mât. Les données de ces stations sismiques pendant plusieurs crues cycloniques (Bejisa, Carlos et Dumazile) ont été analysées. Pour une meilleure compréhension du signal sismologique d'origine fluviatile, un des points clés a été de le confronter aux données hydrométéorologiques et ponctuellement aux observations granulométriques et photogrammétriques. Nous montrons qu'il est possible d'utiliser les observations sismiques à hautes fréquences (> 1 Hz) pour suivre la variation du niveau de l'eau pendant de tels épisodes à La Réunion et ainsi estimer une vitesse d'onde de crue. Nous discriminons la signature sismique de l’écoulement et du transport sédimentaire et montrons que ces deux sources sismiques sont réparties dans l'ensemble du segment de rivière se trouvant à proximité des sismomètres.