L’Autorité de sûreté nucléaire et de radioprotection développe des connaissances, des outils et des compétences afin d’être en mesure de porter un jugement sur le niveau d’aléa sismique à considérer pour l’évaluation de la robustesse des installations nucléaires. Dans ce cadre, le projet de thèse s’intéresse, à travers la paléosismologie, aux sources de séismes du Sud du Haut-Jura qui peuvent potentiellement influencer le niveau d’aléa sismique à considérer pour le site de Bugey qui devrait accueillir des réacteurs EPR2.

En effet, l’activité sismique passée du massif du Haut-Jura est mal connue. Les études néotectoniques effectuées à ce jour se sont concentrées sur des approches microtectoniques [2] et sur des observations morphologiques [3] qui sont peu concluantes en termes de caractérisation de l’activité paléosismique. En particulier, aucune étude ne semble s’être intéressée aux enregistrements sédimentaires. Des découvertes récentes [1] suggèrent pourtant l’occurrence d’événements sismiques significatifs reconnus dans des restes archéologiques (datant de près de 2000 ans) près de Moirans-En-Montagne, qui ont potentiellement été enregistrés dans un lac holocène voisin (Lac d’Antre).

Dans ce contexte, la thèse vise à explorer (ou revisiter) les enregistrements limnologiques de différents lacs du Haut-Jura, en complément de nouvelles investigations paléosismologiques sur quelques failles proches de ces lacs.

La thèse propose de développer une approche qui a fait ses preuves ailleurs, fondée d’une part sur la paléosismologie selon les techniques classiques en tranchées [5] et d’autre part selon une approche paléolimnologique [4]. Il s’agira de s’appuyer sur des résultats provisoires mais encourageants acquis dans le sud du massif, à Villards d’Héria autour du lac d’Antre, sur un des segments de la faille du Vuache [1].

S’agissant de la paléosismologie classique, l’analyse morphotectonique fine de quelques cibles géologiques sera privilégiée, ce qui aboutira aux recherches sur failles (tranchées). A côté des recherches sur la faille du Vuache déjà en cours, les travaux se concentreront sur les failles de Pontarlier, de Morez, ainsi que sur le chevauchement entre Jura interne et externe. Les cibles exactes seront déterminées à la suite de l’analyse géomorphologique de laboratoire et de terrain, avec le creusement d’une à deux tranchées pour deux failles-cibles.
S’agissant de l’approche paléolimnologique, il s’agira de documenter les sources sismiques à partir de l'enregistrement lacustre, selon l’approche développée par [4]. Il s’agira plus précisément de récolter dans l’enregistrement lacustre les données nécessaires à l’analyse des désordres à partir de bathymétrie haute-résolution, de profils sismiques et de séquences carottées. L’approche se focalisera sur les lacs en position proximale des failles actives (chevauchements d’Oyonnax et de Crêt d’Eau, et décrochements transversaux de Morez et de Pontarlier), comme ceux de Saint-Point, de Joux, d’Illay ou de Nantua pour lesquels des données sont déjà disponibles.

Les investigations de terrain (lacs et tranchées), seront effectuées autant que possible pendant la première année de la thèse, de façon à garantir l’obtention des analyses (datations, diagraphies, etc) dans un temps compatible à l’analyse, l’interprétation et l’intégration de toutes les données.

Une autre partie du travail consistera à investiguer le contexte particulier du site du lac d’Antre et le lien potentiel entre les évolutions du niveau de ce lac et l’activité sismique sur la période holocène. En effet, la faille du lac d’Antre contrôle le réseau karstique qui connecte le lac aux sources artésiennes de la vallée de l’Héria et aux piscines gallo-romaines en contrebas. L’installation, au cours de la première année de thèse, d’une station sismologique permanente et d’un réseau sismique dense temporaire sur le site du lac d’Antre, permettra de détecter des écoulements de fluide dans le réservoir karstique et l’activité microsismique.

Publications de référence

[1] Lallemand et al., 2024. https://doi.org/10.22498/pages.32.1.16
[2] Smeraglia et al., 2021. https://doi.org/10.5194/se-12-2539-2021
[3] Rabin et al., 2015. https://doi.org/10.1007/s00015-015-0200-5
[4] Sabatier et al., 2022. https://doi.org/10.3390/quat5030034
[5] McCalpin, 2009. Paleoseismology, International Geophysics, Book Series, Vo

L’étudiant.e devra avoir un bagage solide en géologie générale, sédimentologie, éventuellement des notions de paléosismologie. L’étudiant/e devra posséder des connaissances en géophysique (sismique-réflexion sous-aquatique notamment) et en SIG afin de traiter et formaliser ses résultats. L’étudiant/e devra aussi être en mesure de communiquer ses résultats en français et en anglais. Idéalement l’étudiant viendrait d’un master des Sciences de la Terre et des Planètes, avec une couleur géologie du Quaternaire et géomorphologie.

Cette thèse permettra à l’étudiant de se former à toutes les méthodes de sédimentologie lacustre : bathymétrie, sismique réflexion, outils de prélèvements des fonds et carottages, analyse sédimentaire de faciès, diagraphies, etc. L’étudiant/e devra aussi apprendre à traiter et à analyser les données topographiques (LIDAR) en termes de géomorphologie et de néotectonique, jusqu’à mettre en œuvre l’analyse stratigraphique et tectonique dans des tranchées terrestres. De plus, le travail intégrera une analyse de données sismologiques acquises lors de campagne/s dédiée/s. Il sera amené à intégrer ces différents jeux de données pour atteindre les objectifs de l’étude.

Enfin, l’étudiant devra valoriser ses travaux au travers de rapports et communications scientifiques : présentations dans des congrès et publications. Ainsi l’étudiant aura à la fin de la thèse acquis un panel de compétences recherché dans à la fois dans le domaine académique et le domaine appliqué en ce qui concerne l’exploitation des données pour l’évaluation de l’aléa sismique.

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