Modélisation numérique du signal sismique généré par des effondrements gravitaires

Les glissements de terrain sont des phénomènes naturels qui constituent l'un des risques naturels majeurs. La compréhension de leur dynamique est donc importante. Un des freins importants à leur compréhension et à la prévision de ces instabilités gravitaires est le manque de données sur leur dynamique. En effet, du fait de leur durée relativement courte et de leur caractère imprévisible ces événements sont difficiles à observer. Dans ce contexte le signal sismique généré par ces instabilités enregistré en continu et à distance offre un outil unique pour leur étude. Au cours de cette thèse nous nous sommes intéressés à retrouver la force appliquée par l'écoulement sur le sol à partir du signal sismique enregistré. Pour cela nous avons effectué une inversion de forme d'onde des données longue période. La force obtenue est représentative de la dynamique de l'écoulement. Des lois ont été développées, basées sur la vision d'un bloc rigide glissant sur une pente. Ces lois permettent de relier simplement les quantités telles que la masse, le coefficient de friction et l'angle de la pente à la force appliquée sur le sol. Une paramétrisation de la force basée sur le modèle du bloc a été proposée. Cela permet d'inverser directement certaines caractéristiques définies explicitement comme des paramètres du modèle. Cette méthode a été appliquée à deux glissements de terrain importants. La force obtenue grâce à cette inversion est très similaire à celle obtenue par inversion de forme d'onde, et les résultats obtenus sont en accord avec les observations de terrain et les études menées précédemment. La modélisation des écoulements a ensuite été utilisée. En comparant la force calculée lors de la modélisation de l'écoulement à celle obtenue par inversion de forme d'onde il a été montré qu'il était possible de discriminer différent scénarios d'écoulement ainsi que de contraindre la phase de déstabilisation. L'inversion bayésienne (algorithme de Metropolis) a été utilisé en utilisant la modélisation des écoulements ainsi que de la force appliquée par sur le sol. Cela nous a permis de retrouver certaines caractéristiques tels que le volume ainsi le coefficient de friction associés a l'avalanche de débris de Montserrat et de donner une estimation de l'erreur sur ces paramètres.