Première mondiale : des chercheurs de l’Université de Tel-Aviv déploient une fibre optique au fond du lac de Tibériade pour étudier les risques de séismes

La région du Lac de Tibériade (Mer de Galilée ou Kinnereth) se situe au cœur de la faille transformante de la mer Morte, également connue sous le nom de faille syro-africaine. Historiquement, la région a été frappée par des séismes qui ont endommagé les agglomérations riveraines. Cependant, une grande partie des failles actives se trouvent sous le fond du lac, ce qui rend leur cartographie et la surveillance de leur activité, difficiles avec les systèmes et méthodes conventionnels.

Une image sismique beaucoup plus précise

Le laboratoire du Prof. Lellouch utilise une technologie de pointe de détection sismique, qui permet de transformer n’importe quelle fibre optique, y compris des fibres de communication ordinaires, en un réseau extrêmement dense de capteurs sismiques sur des dizaines de kilomètres, avec une résolution de quelques mètres. On obtient ainsi une image sismique détaillée, incomparablement plus précise que celle fournie actuellement par les stations de surveillance standard, installées à des kilomètres les unes des autres, voire plus.

En collaboration avec l’Institut israélien d’exploration marine et lacustre, la fibre optique a été installée au fond du lac selon un tracé traversant des failles géologiques connues ainsi que des zones où l’Institut mesure les courants et la température de l’eau. Ce dispositif améliore la détection et la caractérisation des séismes tout en permettant aux deux institutions d’étudier simultanément les processus géologiques et environnementaux à l’œuvre dans le lac et en dessous.

Le déploiement a présenté un défi majeur : les perturbations du signal GPS ont empêché de localiser précisément la fibre au fond du lac. Quelques semaines plus tard, une fois le signal rétabli, les chercheurs ont reconstitué son tracé grâce à une méthode originale : depuis un bateau équipé d’un GPS, ils ont suivi en temps réel les mouvements détectés par la fibre elle-même, ce qui leur a permis de cartographier précisément le parcours du câble.

Révéler ce qui était invisible

Les chercheurs cherchent désormais à mieux caractériser les petits séismes échappant aux réseaux conventionnels, à localiser les failles actives sous la mer de Galilée, évaluer le risque qu’elles présentent et à déterminer si les données recueillies peuvent permettre d’améliorer les délais d’alerte des populations riveraines. La fibre s’étant révélée suffisamment sensible pour mesurer les courants et les variations de température au fond du lac, ils analysent l’effet des cycles journaliers et saisonniers, notamment sur la thermocline, couche sous laquelle la température de l’eau reste constante. La compréhension de ces processus contribuera à la recherche environnementale et au suivi des effets du changement climatique ainsi que des flux d’eau entrant et sortant du lac.

Le Prof. Ariel Lelouch conclut : « Cette technologie nous permet de transformer une fibre optique classique en un réseau extrêmement dense de capteurs sismiques, révélant ce qui était jusqu’à présent presque invisible sous le fond de la mer de Galilée. Sa sensibilité exceptionnelle permet aussi de suivre les processus se déroulant près du fond de l’eau, ouvrant de nouvelles perspectives pour la recherche environnementale et une meilleure compréhension de l’une des principales ressources naturelles d’Israël ».

« L’Institut israélien d’exploration marine et lacustre surveille le Lac de Tibériade depuis plus de 50 ans », explique le Dr. Stein. « Cette technologie complète désormais ce suivi par des données inédites à haute résolution sur les processus à l’œuvre au fond du lac et dans ses environs ».

Source Amis français de l’université de Tel Aviv