ERC Transcale
Reconciling Scales in Global Seismology
Bourse ERC-Starting
Coordinateur : Thomas Bodin
Résumé du projet
Depuis plus de 30 ans, les sismologues utilisent les ondes sismiques pour produire des images en 3D de la structure de la Terre. Malgré de nombreux succès, un certain nombre de questions clés demeurent, qui sont de la plus haute importance pour comprendre la tectonique des plaques. Quelle est la nature de la frontière entre la lithosphère et l’asthénosphère ? Quelle est la structure et l’histoire de la lithosphère continentale ?
Le problème est que les différents observables sismiques échantillonnent la Terre à différentes échelles ; ils ont une sensibilité différente à la structure et sont généralement interprétés séparément. Les images obtenues à partir d’ondes de corps converties et réfléchies à courte période montrent des discontinuités nettes et sont interprétées en termes de stratification thermochimique, tandis que les modèles sismiques construits à partir de sismogrammes à longue période décrivent un manteau supérieur lisse et anisotrope, et sont généralement interprétés en termes d’écoulement du manteau. Cependant, des discontinuités marquées peuvent également produire une anisotropie effective à grande échelle, et seule une interprétation conjointe de différentes bandes de fréquences peut permettre de localiser complètement les schémas de déformation dans le manteau.
Le travail proposé consiste à développer et à appliquer une approche entièrement nouvelle de l’interprétation des données géophysiques, où différents types de données échantillonnant la Terre à différentes échelles sont englobés conjointement dans une procédure bayésienne unique. Cette proposition se concentre sur les avancées théoriques, algorithmiques et informatiques nécessaires à une nouvelle génération de modèles tomographiques. Nous utiliserons la grande quantité de données disponibles en Amérique du Nord (mesures d’ondes de surface, d’ondes de corps diffusées, mesures de fractionnement SKS) pour produire un modèle multi-échelle sous l’Amérique du Nord, décrivant à la fois les discontinuités et l’anisotropie. Cela nous permettra de répondre à des questions cruciales sur la structure et l’évolution de la Terre. Nous produirons également un premier modèle global de la Terre entièrement bayésien en inversant conjointement les modes normaux et les observations des ondes de surface et de corps.
