Contexte scientifique
Le LSBB (Laboratoire Souterrain à Bas Bruit) s’est installé au cœur du massif karstique carbonaté de la Fontaine de Vaucluse, l’un des plus grands d’Europe, dans une infrastructure souterraine militaire classée au patrimoine architectural du XXᵉ siècle. Avec plus de 4 km de galeries souterraines situées sous 30 à 520 m de roche, cet observatoire permet l’observation à des échelles d’étude habituellement inaccessibles allant de la fracture et son écoulement à un continuum de 14 000 km² en passant par un bloc de 5 m de côté et 20 m de haut. Son isolement électromagnétique et sismique facilite la recherche en gravimétrie et sismologie pour l’analyse des réservoirs karstiques tandis que son environnement physique à très faible bruit anthropique – une particularité du LSBB par rapport aux autres laboratoires souterrains – permet le développement d’instruments scientifiques ultra-sensibles.
La situation et la configuration du LSBB permet l’étude in situ des impacts des changements globaux sur les ressources en eaux souterraines en abordant notamment les problèmes de changement d’échelles avec de réelles possibilités de validation. Grâce à ses équipements modernes, il accueille des projets d’envergure évolutive et ambitionne d’aboutir à une modélisation numérique de sa structure complexe et des flux d’eau associés en intégrant les différentes échelles spatiales et temporelles mises en jeu par le système. Le LSBB est géré par UMR EMMAH (Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes).
Localisation: 43°93′ N; 5°46′ E, Vaucluse, France
Année de départ: 1997
Site internet: https://www.lsbb.eu/
Base de données: https://hplus.ore.fr/acces-donnees/
Responsable: Naomi Mazzilli
Mots-clés: aquifère karstique, réservoir carbonaté, modélisation, développement instrumental.
Objectifs scientifiques
Les principaux objectifs scientifiques des expériences ou suivis sont les suivants :
- Développer une approche multi-méthodes et multi-échelles de caractérisation du milieu (en surface, en forage et en souterrain directement via les galeries) appropriées à l’imagerie du sous-sol dans les milieux très hétérogènes.
- Acquérir les données nécessaires à la caractérisation de la partie capacitive du système et de la variation du stock d’eau qu’elle emmagasine.
- Acquérir les données nécessaires à la caractérisation structurale du système devant aboutir à la création d’un géo-modèle 4D permettant de spatialiser les paramètres géophysiques et hydrogéologiques.
- Etudier le fonctionnement hydrodynamique (transmissif et capacitif) de la zone non saturée des systèmes karstiques.
- Etudier les échanges géo-, hydro- et physico-chimiques (voire bio-) que le fonctionnement hydrodynamique induit.
- Acquérir les données nécessaires pour tester et valider les méthodes de modélisation hydrogéologiques adaptées aux milieux fracturés.
Instrumentation et suivis
Dans ce cadre, plusieurs suivis et expérimentations sont menées au LSBB afin de fournir des données pertinentes, y compris des chroniques ou expériences long terme, pour la caractérisation, la quantification et la modélisation des transferts d’eau et d’éléments de cet aquifère complexe et hétérogène. Les principaux suivis concernent :
- Le suivi climatique du site : 2 stations météorologiques installées depuis 2008 au bas et au sommet du laboratoire (mesures des précipitations, du rayonnement solaire, de la force et direction du vent, de la pression atmosphérique et de la température au pas de temps de 15 min).
- La caractérisation hydrogéophysique et hydrogéodésique du site par le couplage d’une large gamme de méthodes géophysiques (méthodes électriques, électromagnétiques, gravimétriques, RMP et sismiques) afin de caractériser les propriétés géo-physiques à l’intérieur et notamment au dessus de la galerie du LSBB. La répétition des mesures dans le temps (monitoring) et dans l’espace (en surface, en souterrain dans les galeries et dans les forages) devrait permettre d’aboutir à une caractérisation fine du milieu autant que de préciser les limites de résolution, de sensibilité et la complémentarité des techniques de mesures géophysiques vis-à-vis des mesures hydrogéologiques pour caractériser les paramètres hydrodynamiques en 4D en milieu complexe
- Le suivi hydrodynamique et hydrochimique des écoulements du site. Les galeries du LSBB recoupent un ensemble de fissures et fractures au travers desquelles l’eau précipitée s’écoule naturellement pour rejoindre la zone saturée. 61 points d’écoulements ont ainsi été identifiés, géoréférencés et percés jusqu’à la roche. 5 points, dont 4 présentent un écoulement pérenne, sont suivis depuis 2003. Les autres ont été identifiés plus récemment suite à un changement des conditions pluviométriques au cours de l’hiver 2008. Les écoulements font l’objet de mesures, prélèvements et analyses bimensuels (mesures du débit, du pH, de la conductivité électrique et analyses chimiques en laboratoire des ions majeurs, du carbone organique total, de quelques isotopes, 13C et 180) ; le nombre d’écoulements varie en fonction des conditions hydrogéologiques.
Partenaires
Le LSBB est une plateforme collaborative qui permet aux chercheurs de différentes disciplines de développer des programmes transdisciplinaires permettant l’étude de la dynamique de systèmes complexes. Ces systèmes associent connaissance du milieu, phénomènes physiques et mesures, et font interagir plusieurs axes thématiques qui définissent l’espace interdisciplinaire de développement des programmes de recherche et de R&D du LSBB. Ainsi, au-delà du SNO H+, plusieurs laboratoires des Universités d’Avignon, Nice et Marseille et de l’INSU sont directement associés au LSBB qui entretient également des collaborations fortes avec, par exemple, les Universités de Savoie, Pau et Vancouver, le CEA-DASE, l’IRSN et l’ANDRA. Le LSBB diffuse ses données sismiques dans les réseaux ORFEUS et IRIS.
Projets et publications
La liste des projets est accessible ici, et celle des publications là.
Accès aux données
Viewer KMZ
Le viewer ci-dessous offre une visualisation complète du site et des informations sur les données publiques disponibles telles que les types, les nombres et les dates des mesures, les localisations des sites, des forages et des stations, ainsi que les informations sur les fournisseurs de données. Cette interface fournit également un aperçu des cartes géophysiques et des coupes transversales.
Pour visualiser les données complètes dans l’application Google Earth, vous pouvez télécharger le fichier KMZ suivant : LSBB.kmz
Catalogues OSURIS
Vous pouvez trouver ici des liens vers des jeux de données clés du site ainsi que des métadonnées.
Requêtes prédéfinies
Pour faciliter la recherche d’ensembles de données générales, des requêtes prédéfinies ont été créées et sont régulièrement exécutées. Les résultats des requêtes peuvent être téléchargés à partir des liens disponibles ci-dessous.