Essaims et clusters des Pyrénées J. Letort, M. Sylvander, J. Battaglia, S. Benahmed, M. Calvet, M. Causse, S. Chevrot, B. Derode, JM. Douchain, A. Gounon, F. Grimaud, L. Jacquemond, S. Latour, H. Pauchet, A. Rigo, G. Sénéchal

Plan 2 Le bilan de la sismicité des Pyrénées - de 1962 à 2019 (Sylvander et al. 2021) Contexte géodynamique & sismicité historique Le réseau de surveillance sismique des Pyrénées – le catalogue Une sismicité sous forme de clusters et d’essaims Essaims récents des Pyrénées Détection/analyse d’essaims récents par template-matching La crise de Gripp 2020-2021 Le cluster de Lacq (Sismicité induite) Perspectives d’évolutions Capteurs low-cost, deep learning & localisations 3D…

Contexte géodynamique & sismicité historique 2 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Ø  Mouvements horizontaux faibles ( <1 mm/an) Ø  Moteur principal sismicité Isostasie Ø  90 Séismes historiques d’intensité > VI Ø  Séisme de Bagnères-de-Bigorre 1660 (Intensité VIII ou IX) Sylvander et al. 2021 Fig. M. Sylvander

Le réseau de surveillance sismique 3 Ø  1962 : Le début: CEA + IPGP (Arette) Ø  1997 : RSSP Ø  2012 Résif-CLB : CP Déclenché vers BB continu Ø  47 stations + accès stations IGN + ICGC Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Sylvander et al. 2021

Le catalogue (Sylvander et al. 2021) 4 Ø  « Sihex-BCFS » catalogue 1962 – 2019 Ø  Localisations 1D (hypo71) Ø  35900 séismes (sans tirs de carrières) Ø  Magnitude équivalent ML- CEA Ø  Complétude M 1.6 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Sylvander et al. 2021 Lacq

Une sismicité sous forme d’essaims et de clusters 5 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Sylvander et al. 2021 A B Lacq

Une sismicité sous forme d’essaims et de clusters 6 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Sylvander et al. 2021 Lacq 23 clusters Swarm Ou mixe aftershocks / swarm Lien séismes historiques - zones de clusters/essaims Rôle de la remonté du manteau pour les clusters de l’Ouest - Chevrot et al (2018)? Rôle des fluides ?

Sismicité récente des Pyrénées - Identification & caractérisation d’essaims (Template matching) - - Essaims de Gripp & Lacq -

7 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Sismicité récente RENASS (2015-2021) •  2015-2019 (2595) •  2020-2021 (2561)

7 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Sismicité récente RENASS (2015-2021) •  2015-2019 (2595) •  2020-2021 (2561)

Identification de “familles” d’événements 8 Ø  Par station: Cross-corrélation séismes < 35km (sans tirs de carrières) Ø  Famille = > 5 évts & CCij > 0.6 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives ATE CCij Mediane 0.11

9 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Familles identifiés RENASS (2015-2021)

9 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Familles identifiés RENASS (2015-2021) •  2015-2019 •  2020-2021 30% des séismes sont en « familles »

10 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives ATE Template matching sur ATE

10 Ø  Identification de familles sur la station d’Arette ATE Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Template matching sur ATE

10 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Mai 2019 Ø  Identification de familles sur la station d’Arette ATE Ø  Template matching 18 => 630 évts Template matching sur ATE

10 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives P S Mai 2019 Ø  Identification de familles sur la station d’Arette ATE Ø  Template matching 18 => 630 évts Template matching sur ATE

10 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Mai 2017 Ø  Identification de familles sur la station d’Arette ATE Ø  Template matching 7 => 54 évts S P Template matching sur ATE

Template matching sur LABF 11 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Ø  Identification de familles sur la station LABF Ø  Template matching LABF

11 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Ø  Identification de familles sur la station LABF Template matching sur LABF

11 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Ø  Identification de familles sur la station LABF Ø  Template matching 8 => 55 évts Template matching sur LABF

Essaims de la vallée de Gripp (2020-2021) 11 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Ø  Identification de familles sur la station LABF Ø  Template matching Ø  2 essaim, jamais activée 1962-2019 Ø  Zone séisme historique Bagnères-de-Bigorre Ø  > 2000 évts

Essaims de la vallée de Gripp (2020-2021) 11 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Ø  Identification de familles sur la station LABF Ø  Template matching 20/09/2020

12 Thèse A. Gounon Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives Essaims de la vallée de Gripp (2020-2021) Origine des essaims ? Ø  Barrage du Castillon/ Greziolle ? Ø  Fluide? Relation trou de l’Adour /sismicité ? Ø  Plusieurs créations de gouffres dans l’Adour par le passé… Ø  Mouvement asismique ? (install 2 GPS prévu) Ø  4 stations temporaires: Localisations NonLinLoc & HypoDD – Poster A. Gounon - Médous Barrage Barrage

Sismicité induite de Lacq 13 Ø  Template matching URDES : Crise 2020 non localisable Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives URDES Ø  Sismicité induite: 1)  Extraction massive Gaz 1957-2013 2)  Injection eau usée en cours Ø  Manque d’instrumentation proche

Sismicité induite de Lacq Stage M2 L. Jacquemond Ø  Review de la sismicité passé : Relocs 3D (PYROPE) Relocs relatives Compilation de catalogue Evaluation Incertitudes – Stage L. Jacquemond - Injections Essaims Nord Essaims injections Ø  Sislacq 2021 (GFZ–UPPA–OMP) Localisations 3D NonLinLoc : Sismicité en top du réservoir Dépletion vs injection ? Essaims Nord ? Scénarios - Prédiction de l’aléa sismique Prévu: PYCASSO: stockage CO2 (Mt/ans) Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives 14 Extractions

Perspectives d’évolutions Utilisation massive de capteurs low cost - deep learning - localisations 3D

Ø  Réseau SIS3B RaspberryShake (UPPA) - Poster G.Sénéchal – Ø  RaspberryShake pour la détection carrières/induits (OMP) Ø  RaspberryShake pour mouvements gravitaires, à Luz (EOST) Ø  Projet Enviroscience Pyrénées (EOST) - Poster C.Broucke – Utilisation de capteurs low cost 15 Vers l’utilisation massive de données ? Automatisation des procédures de détection & localisations ? RESIF permanent RaspberryShake EnviroScience Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives

Détection & pointé par deep learning (phasenet) 16 Ø  Détection & Pointé automatique par DL (ex. Phasenet), au niveau d’un pointé analyste, Intérêt majeur: pointé S - Poster B.Derode – Ø  Efficace données temporaires (Gripp – Arette) - Poster B.Derode, A. Gounon – Ø  Efficace données RaspberryShake - Poster G.Sénéchal - Postdoc B. Derode 2021 Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives

Localisations dans des modèles 3D 17 Chevrot et al.2021 Ø  Importance du modèle de vitesse: résolution de la profondeur Pyrope Ø  Modèles 3D bientôt disponibles: Pyrope/Maupasacq-OROGEN/ANR Litho Ø  Importante variations Ø  Comment prendre en compte ces modèles dans le bulletin? Echelle locale vs régionale ? Le bilan (1962 – 2019) Sismicité récente Perspectives

Merci de votre attention