Bernard Giroux

Formation universitaire

• Ph. D. Géophysique appliquée, École Polytechnique de Montréal
• M. Sc. A. Géophysique appliquée, École Polytechnique de Montréal
• B. Sc. A. Génie physique, Université Laval

Biographie

Avant son arrivée comme professeur à l’INRS, Bernard Giroux a été chercheur au Département de Génie civil, géologique et des mines de l’École Polytechnique de Montréal. Il est cofondateur et coprésident de l’Association des hydrogéophysiciens du Québec ainsi que coorganisateur des trois premières conférences de l’Association des hydrogéophysiciens du Québec.

Projets de recherche récents

Apport de l’intelligence artificielle pour la détection de la sismicité induite par l’activité minière

L’exploitation des ressources minérales a toujours joué un rôle primordial dans le développement économique du Québec. Avec la croissance de notre société et le développement industriel ainsi que l’émergence des pays asiatiques (notamment la Chine), la demande pour les ressources minérales est en croissance exponentielle. En revanche, les gisements à faible profondeur ont probablement tous été exploités et les annoncent de nouvelles découvertes de gisement sont en forte baisse. Ceci force l’industrie minière à se tourner vers des gisements de plus en plus profonds. Ce nouvel horizon pour l’industrie minière comporte des risques additionnels, car les contraintes géomécaniques augmentent avec la profondeur. Si ces contraintes ne sont pas bien gérées, elles peuvent engendrer des coups de terrain qui sont un danger considérable pour le personnel et ont un impact sur le rendement des opérations minières. De façon générale, les contraintes sont causées par l’excavation des tunnels. Une fois la roche extraite, les parois doivent contenir le poids du massif rocheux environnant, et ce poids est plus important aux grandes profondeurs. La redistribution de cette charge génère des microséismes qui sont souvent précurseurs aux coups de terrain. L’analyse spatiotemporelle de la magnitude de ces microséismes permet donc d’inférer les changements de l’état de contrainte et d’estimer le risque associé. L’objectif du projet proposé est d’implémenter une méthode de détection des ondes sismiques par réseau de neurones convolutif, qui permet en principe de détecter des événements de magnitude plus faible que ce qui est possible avec les détecteurs classiques.

Financement : Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles du Québec
Collaborateur: Erwan Gloaguen, INRS

Monitoring géophysique des processus induits en sous-surface par l’activité anthropique

Il est établi qu’une action comportant plusieurs moyens de réduction des émissions de gaz à effet de serre est requise pour réduire leur impact sur le climat. Incidemment, le gouvernement canadien a instauré une taxe carbone de 10 $ la tonne à partir de 2018, et laisse le choix des moyens aux provinces pour réduire leurs émissions. Parmi ces moyens, le stockage géologique du CO₂ est reconnu comme une avenue incontournable pour réduire les émissions à relativement court terme. Or, le stockage géologique et l’exploitation des ressources naturelles du sous-sol sont des activités qui peuvent entraîner des risques pour l’environnement et les humains. Ces risques ont une incidence directe sur l’acceptabilité sociale, ce qui agit parfois au détriment du développement économique. Les méthodes géophysiques permettent le monitoring de ces activités et jouent un rôle important pour réduire ces risques. Le monitoring géophysique est possible parce que les activités mentionnées causent un changement temporel de la distribution spatiale des propriétés des roches, et les mesures géophysiques faites avant, pendant et après ces activités contiendront la signature de ce changement. Par inversion, il est possible de traduire cette signature en variation spatiale et temporelle de propriété physique. Le monitoring géophysique présente des limites d’abord en raison de la non-unicité du problème inverse, mais également parce que les conditions lors de l’acquisition des données sont variables d’un levé à l’autre, ce qui génère des artefacts qui peuvent être interprétés à tort comme des changements dans le sous-sol. Ce programme de recherche vise à améliorer l’efficacité des outils de monitoring et à faciliter l’interprétation des résultats, de façon à mieux comprendre les processus induits par l’activité anthropique, et en particulier par le stockage géologique du CO₂.

Le programme comprend trois volets principaux. Des travaux de laboratoire seront réalisés pour mieux comprendre l’interaction entre les roches et les mélanges CO₂-saumures. Des développements numériques apporteront une amélioration de la robustesse et de la résolution des méthodes de monitoring géophysique et seront validés avec des données acquises sur le terrain pendant un essai contrôlé d’injection de CO₂. Une plateforme logicielle basée sur la réalité virtuelle sera développée pour permettre l’interprétation immersive des données de monitoring à faible coût.

Financement : CRSNG – Subvention à la découverte

Diplômé(e)s

Mardan, Amirhossein (Ph. D. 2023)
Vosoughi, Ehsan (Ph. D. 2023)
Mercier, Arnaud (U. Laval, M. Sc. 2023)
Dip, Ana Cecilia (Ph. D. 2021)
Nasr, Maher (Ph. D. 2021)
Gernez, Simon (Ph. D. 2019)
Anterrieu, Olivier (Ph. D. 2019)
Fabien-Ouellet, Gabriel (Ph. D. 2017)
Gonzalez-Sirois, Simon (M. Sc. 2016)
Perozzi, Lorenzo (Ph. D. 2015)
Bakari, Issam (M. Sc. 2015)
Gosselin-Cliche, Benjamin (M. Sc. 2013)
Bélanger, Christine (M. Sc. 2011)

Enseignement

• Modélisation et inversion en géophysique (GEO1302)
• Méthodes sismiques (GEO1303)