SI-Hex et post SI-Hex

Présentation de Frédéric Masson (Eost, BCSF) aux 2èmes Rencontres Scientifiques et Techniques Résif | 12-14 octobre 2015, La Grande Motte

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1. SI-Hex et post SI-Hex Frédéric Masson Ecole et observatoire des Sciences de la Terre Bureau Central Sismologique Français Université de Strasbourg
2. SI-Hex et post SI-Hex Sismicité Instrumentale de l’Hexagone •  Le but du projet SI-Hex : créer un catalogue de sismicité de la France métropolitaine et de la zone exclusive économique en mer (ZEE) sur la période 1962-2009 à partir des données provenant des observatoires et réseaux sismologiques français, complétées par celles des pays voisins •  fournir à l’utilisateur la meilleure information possible sur la localisation et la magnitude de chaque séisme
3. SI-Hex et post SI-Hex Sismicité Instrumentale de l’Hexagone -  Un projet associant 7 laboratoires CNRS-Université (Strasbourg, Grenoble, Nice, Toulouse, Clermont- Ferrand, Nantes, Brest) et un laboratoire du CEA/ DAM -  Pilotage: M. Cara (EOST) & Y. Cansi (LDG) -  Cofinancement: Ministère de l’Ecologie, du Développement durable et de l’énergie (2009-2013) -  Gestion: CNRS -  Rapport de fin de projet: fin 2013 -  Publication de synthèse: BSGF n°1, 2015
4. SI-Hex et post SI-Hex Sismicité Instrumentale de l’Hexagone •  fournir à l’utilisateur la meilleure information possible sur la localisation et la magnitude de chaque séisme –  Jusqu’à présent, à cause des procédures variées utilisées par les observatoires, les localisations et les magnitudes des séismes localisés dans la zone SI-Hex présentent d’importants écarts. –  Dans la version 2014 du catalogue, les localisations 1D des hypocentres effectuées avec un schéma de calcul unique et couvrant l’ensemble de la période 1962-2009 constituent l’épine dorsale du catalogue (solutions SI-Hex)
5. Epicentres 1962-2009: Une localisation initiale de 110 480 évènements dans une zone étendue à partir des stations françaises et étrangères. => Identification de 38 027 séismes dans l’Hexagone après discrimination. Stations utilisées entre 1998 et 2009
6. SI-Hex et post SI-Hex Sismicité Instrumentale de l’Hexagone •  fournir à l’utilisateur la meilleure information possible sur la localisation et la magnitude de chaque séisme –  Lorsque des solutions plus précises existent, ces dernières sont substituées aux localisations SI-Hex. –  C’est le cas pour certaines localisations faites par le LDG, ou aux périodes récentes par les observatoires régionaux en ce qui concerne : 1) les Alpes françaises, 2) le sud des Alpes et le domaine méditerranéen incluant la Corse, 3) les Pyrénées 4) le Massif armoricain.
7. Catalogue SI-Hex 20014 Solutions initiales remplacées par les localisations préférentielles sur les périodes de fonctionnement des réseaux régionaux (SISMALP, OMP, Geoazur)
8. SI-Hex et post SI-Hex Sismicité Instrumentale de l’Hexagone •  Les magnitudes de moment Mw sont systématiquement reportées dans le catalogue SI- Hex. •  Elles sont calculées à partir d’une analyse des ondes de coda enregistrées par le LDG pour la plupart des séismes de magnitude Mw>3,4 •  Elles sont converties à partir des magnitudes locales ML pour les séismes de plus petites magnitudes
9. Magnitude: Mw > 3.4 Modèle empirique d’enveloppes de coda adapté à 4 grandes régions ajustées aux données courte période du réseau LDG et calé sur Mw d’évènements de référence (Denieul et al., 2015)
10. Magnitude: Mw ≤ 3.4 Conversion de ML en Mw basée sur des lois de régressions linéaires adaptées à chaque réseau Exemple: régression linéaire entre ML-LDG et Mw sur la crise de Sempeyre (Godano et al., 2013 )
11. Magnitude SI-Hex sur l’ensemble des 38 027 séismes métropolitains Relation de Gutenberg-Richter globale: -  pente proche de -1 -  magnitude de complétude de l’ordre de 2
12. SI-Hex et post SI-Hex Sismicité Instrumentale de l’Hexagone •  Une attention particulière a été apportée à la question de la discrimination entre séismes naturels et artificiels afin de produire un catalogue directement utilisable pour les analyses d’aléa sismique et les études de sismotectonique.
13. Discrimination: Priorité données aux discriminations faites par les observatoires régionaux. En zone marine, analyse des signaux pour identifier les tir en mer En rouge: tirs en mer En noir: évènements jugés « non tectoniques »
14. SI-Hex et post SI-Hex Sismicité Instrumentale de l’Hexagone •  Le catalogue SI-Hex est accessible sur le site web www.franceseisme.fr et contient 38 027 hypocentres de séisme, chacun avec sa magnitude de moment Mw
15. Conclusion: 50 773 séismes Entre 1962 et 2009 dont 38 027 dans l’Hexagone élargi à une bande de 20 km + ressentis en France I≥IV (couleur)
16. SI-Hex et post SI-Hex Sismicité Instrumentale de l’Hexagone •  Le catalogue SI-Hex 2014 •  Extension 2010-2014 •  SI-Hex et RESIF
17. Extension 2010-2014 Pour l’intégration des évènements postérieurs à 2009, il faut: •  Établir un catalogue initial (épicentre, magnitude, discrimination) => identifiants d’entrée du catalogue. •  Intégrer les données des zones préférentielles – y compris le nord-est absent de la version 2014 du catalogue. •  Ouvrir l’ensemble de la base de données à la communauté scientifique.
18. SI-Hex et post SI-Hex Sismicité Instrumentale de l’Hexagone •  Le catalogue SI-Hex 2014 •  Extension 2010-2014 •  SI-Hex et RESIF
19. SI-Hex et RESIF Des questions en guise de conclusion •  La composante vélocimétrique de RESIF fournira-t-elle des données assez précises pour localiser les petits séismes? •  Sinon, comment maintenir une partie des réseaux courte- période? •  Détermination de Mw : quelle(s) méthode(s) à l’avenir? •  Traitement de la sismicité : un traitement distribué entre les partenaires de RESIF est souhaitable - comme lors du projet SI-Hex. •  Centralisation: elle est nécessaire pour établir une liste d’identifiants, définir la solution préférentielle de chaque événement et synthétiser les informations de discrimination.
20. Vers un axe transverse RESIF Sismicité •  Proposition de création d’un axe transverse RESIF sismicité autour de 4 axes : –  1/ La construction d'un bulletin multi-origine évolutif de la sismicité de la France métropolitaine. –  2/ la construction d'un catalogue de référence de la sismicité de la France métropolitaine. –  3/ la collecte et l'analyse des données macrosismiques. –  4/ la mise en place de 'shakemap' au niveau national intégrant à la fois les données macrosismiques et les données issues des réseaux accélérométriques et vélocimétriques. Atelier demain matin, 10h30
21. 2 articles BSGF, 2015 BSSA, 2015
22. Questions Pourquoi la magnitude a diminué? Autre échelle, Magnitude MW, échelle internationale Révision des magnitudes en retraitant des signaux pour une Mw Pourquoi parfois moins de séismes et parfois plus de petits séismes? évènements identifiées initialement comme des séismes et réaffectés comme évènement non sismiques (tir de carrière, « coup de toit de mine », effondrement, glissement de terrain, explosion en mer etc.) intégration des séismes détectés uniquement par les OSU (travaux locaux précis) Quels sont les critères pour considérer séisme ou non? Analyse de discrimination sur l’ensemble du territoire + priorité à la discrimination faites par les OSU pour les périodes récentes Pourquoi les séismes ne sont plus au même endroit? Relocalisation en utilisant 1) plus de stations dont des stations étrangères 2) des calculs basés sur des modèles de vitesse régionaux, plus précis. 3) localisation préférentielle avec des réseaux souvent plus denses pour les années récentes (post 1978 OMP, post 1989 Sismalp, post 2001 Geoazur, 1984-2004 LPG). Pourquoi prendre les frontières + 20km? Tenir compte des incertitudes de localisations (qq km à terre, plus important en mer) et d’intégrer la sismicité ayant pu être ressentie en France
23. Pourquoi seulement jusqu’à 2009? Travaux débutés (projet SI-Hex) en 2010 Une continuité sera faite et une mise à jour annuelle sera réalisée Qui est propriétaire de la donnée? CEA et CNRS Qui a participé au projet ? cf lisez-moi Qui a financé le projet? CEA, CNRS, Universités et MEDDE (2010-2013) Catalogue libre d’usage ? Oui, cf lisez-moi Est-ce encore un nouveau catalogue national? Non, il remplace sur la période les catalogues LDG, ReNaSS, BCSF et ceux des OSU (Sismalp, OMP, Geoazur …)
24. Accès à l’ensemble des données du projet? BDO: tout (y compris les pointés ??) en ce qui concerne les séismes « zone SI-Hex », avec les multi-origines (traçabilité de tous les catalogues diffusés par les partenaires). BDR: réservé à la recherche pour le reste (BDO zone élargie + pointés + données sur évènements non tectoniques …) futur? - Récupération au BCSF-ReNaSS de la BDR multi origines actuellement au LDG (via QuakeML) pour intégration des données - Mise en place de la BDO - Intégration des localisation « Nord-Est (Frechet) » dans la BDR => loc préférentielle (besoin de vérification coté discrimination) - Modèle 1D avec pondération avec la distance (actuellement pas de pondération) - Affichage incertitudes sur les paramètres (DMw, Dlat, Dlong, Dprof) + gap et nsat - Intégration des mécanismes aux foyer - Intégration des crises sismiques dans la BDR/BDO avec réseau densifié (Ubaye, Rambervilliers etc.) - Complément sur la période 2010-2013 etc . - Mise à jour annuelle du catalogue en ligne après réunion nationale collective