La chaire en monitoring géophysique pour l’adaptation aux changements climatiques vise à répondre aux défis posés par les changements climatiques, en particulier en ce qui concerne la gestion des intrusions salines dans les aquifères côtiers et l’érosion accélérée des falaises côtières. Ces phénomènes menacent l’approvisionnement en eau douce et l’intégrité des infrastructures situées près des côtes.
Pour minimiser ces conséquences néfastes, il est crucial d’élaborer des méthodes fiables permettant de localiser, d’anticiper et éventuellement de contenir ces phénomènes. Les méthodes géophysiques jouent un rôle à cet effet, mais souffrent de certaines limitations. Les objectifs de la chaire sont doubles : d’une part, améliorer le monitoring des aquifères côtiers pour mieux suivre les intrusions d’eau salée dans des environnements complexes de roc fracturé, et d’autre part, renforcer la surveillance des falaises côtières soumises à l’érosion, en s’appuyant sur la sismique passive et des outils d’apprentissage profond pour discriminer les signaux précurseurs d’effondrements.
Titulaire
Titulaire d’un doctorat de l’École Polytechnique de Montréal, Bernard Giroux est professeur de géophysique appliquée spécialisé en monitoring. Il s’intéresse particulièrement aux utilisations de la géophysique pour répondre aux défis qu’imposent les changements climatiques. Il a contribué à développer des méthodes quantitatives d’interprétation des mesures géophysiques, notamment pour le suivi du stockage géologique du CO2 et le suivi de la sismicité induite dans les mines. Ses travaux se matérialisent par des codes de calcul distribués avec des licences libres qui sont mondialement utilisés.
Mise en contexte
Les changements climatiques entraînent une amplification du phénomène d’inondation côtière résultant de l’élévation des niveaux d’eau et de l’érosion des berges accentuée par les phénomènes météorologiques extrêmes. Le dernier rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) souligne que les niveaux marins ne sont pas encore en équilibre. Il en découle que nous sommes actuellement dans une phase transitoire de forte hausse du niveau de la mer, qui persistera tant que le réchauffement climatique se poursuivra. Le 4e chapitre du dernier rapport du GIEC nous prévient d’ailleurs de la raréfaction des ressources d’eau douce dans les régions côtières, due à l’aggravation et à l’amplification de l’invasion des eaux marines salées. La hausse des niveaux marins et la multiplication des évènements météorologiques extrêmes ont également un impact marqué sur le taux d’érosion des falaises côtières, mettant ainsi en péril toute infrastructure à proximité. Des techniques de monitoring robustes et efficaces sont donc essentielles pour gérer ce risque grandissant.
Objectifs
L’objectif à long terme de la chaire est d’améliorer notre compréhension des phénomènes induits dans le sous-sol par les changements climatiques grâce à de nouveaux développements en monitoring géophysique.
À court terme, les travaux visent améliorer l’efficacité du monitoring géophysique des intrusions salines dans les aquifères côtiers, en mettant au point de nouveaux instruments de mesure et en adaptant nos codes de calcul aux aquifères en milieux rocheux fracturés, tels qu’on en retrouve par exemple dans Charlevoix et sur la Côte-Nord. Les travaux visent aussi à accroître les capacités de la sismique passive comme complément au monitoring géomorphologique de l’érosion des falaises côtières, en améliorant notre capacité à isoler le signal sismique d’intérêt des différents bruits grâce à des algorithmes d’apprentissage profond, et en déterminant la façon optimale de surveiller dans le temps et l’espace les foyers d’activité sismique d’intérêt.
Partenaires et collaborateurs
Les travaux de la chaire s’insèrent dans un programme de recherche financé par le Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada. Pour mener à bien ses travaux, l’équipe du Pr Giroux à l’INRS compte sur la collaboration des Prs Erwan Gloaguen (INRS), Christian Dupuis (Univ. Laval), Francis Gauthier (UQAR) et Jean-Christophe Comte (Univ. Aberdeen), ainsi que les Prs Julien Walter et Maxime Claprood (UQAC).