Signature géodésique de l’hydrologie continentale

Comprendre comment la forme, le champ de gravité et la rotation de la Terre changent en réponse aux variations des charges de masse hydrologiques, atmosphériques et océaniques à sa surface offre un grand potentiel pour suivre l’évolution des ressources en eau. Les progrès récents dans ce domaine, l’hydrogéodésie, nécessitent le développement et l’amélioration des techniques d’observation et de notre compréhension des interactions entre la Terre solide et ses enveloppes fluides. En particulier, la mesure des variations spatiales et temporelles du champ de gravité terrestre par les missions satellitaires GRACE et GRACE-Follow On offre un accès inédit aux redistributions des masses d’eau à des échelles temporelles allant du mois à la décennie. Cependant, l’utilisation des données GRACE et GRACE-FO pour des applications hydrologiques présente deux difficultés majeures. Premièrement, les observations GRACE et GRACE-FO sont perturbées par du bruit, principalement sous forme de stries Nord-Sud, qui limitent l’utilisation des données à des applications à grande échelle. De plus, les données manquantes, notamment durant les 11 mois séparant les deux missions, rendent l’interprétation des variations de masse à long terme difficile. Deuxièmement, séparer les différentes sources de signaux de la Terre solide et de l’hydrologie continentale est un défi majeur qui nécessite de développer des méthodes bénéficiant de multiples données, spatiales et/ou in-situ. Pour réduire le bruit et valoriser les signaux géophysiques dans les données, nous développons une méthode qui repose sur une analyse spectrale par Multiple Singular Spectrum Analysis (M-SSA). En s’appuyant les corrélations spatio-temporelles de la série temporelle GRACE-GRACE-FO, cette méthode permet de reconstruire les observations manquantes et de supprimer une partie importante du bruit tout en conservant la meilleure résolution spatiale possible. Nous discuterons des performances de la solution GRACE/GRACE-FO M-SSA en la comparant à d’autres solutions. En particulier, nous nous intéresserons aux bilans de masse hydrologique régionaux de la mer Caspienne et de lacs de barrage pour lesquels il est possible d’avoir une mesure indépendante du volume par altimétrie ou mesure in-situ. Enfin, nous nous intéresserons au cas des aquifères, pour lesquels nous développons une approche multi-techniques , incluant des données de gravimétrie spatiale, de déformation du sol et des mesures in-situ de niveau d’eau dans l’aquifère pour séparer les contributions des eaux de surface et souterraine et en déduire les propriétés hydromécaniques régionales, importantes pour la gestion des ressources en eau.

ID de réunion : 976 6038 6703

Code secret : Md11KX