Les bassins sédimentaires sont à l'interface entre les hommes et la Terre profonde. Qu'ils soient intra-continentaux ou situés sur les marges continentales, ils sont le terreau de la majeure partie des ressources naturelles d'origine géologique. Ils constituent donc des cibles d'importance pour les industries minières et pétrolières. Ce sont aussi des réservoirs naturels d'eau potable et des réservoirs géologiques potentiels pour les déchets industriels (CO2/radio-éléments). Enfin, ils offrent un potentiel souvent peu/mal exploité en matière d'énergie geothermique renouvable.
D'un point de vue académique, les bassins sédimentaires constituent l'enregistrement le plus continu à l'échelle des temps géologiques des interactions entre les processus internes (convection, tectonique des plaques) et les processus externes (climat, eustatisme, érosion). Ce signal enregistré passivement par les sédiments est ensuite oblitéré, amplifié et déformé par les circulations de fluides lors de la diagénèse précoce ou tardive et par les phases de déformations successives.
Pour déchiffrer ce signal il est nécessaire de pourvoir modéliser tous ces processus simultanément.
L'axe 3 du GIS a pour mission centrale de permettre à terme
- La validation des modèles par les données ;
- Le développement de modèles multi-physiques multi-échelles ;
en levant quatre verrous technologiques majeurs :
- Résolution spatiale insuffisante en 3D ;
- Amélioration de la convergence des problèmes non-linéaires ;
- Mesure de l'erreur ;
- Développement de modèles inverses ou d'assimilation de données.
L'équipe inclut :
- Des géologues, des géophysiciens, des géochronologistes afin d'assurer le lien perpétuel avec les données et aussi d'établir/définir ensemble comment propager de l'erreur que celle-ci soit relative à la mesure, à l'échantillonnage ou au calcul, et établir ainsi les bases à l'assimilation des données dans les modèles thermomécaniques de bassins ;
- Des spécialistes de la mécanique de la lithosphère et du développement ainsi que de l'utilisation de codes numériques appliqués aux bassins sédimentaires ;
- Des spécialistes de mathématiques appliquées, qui travaillent sur des problèmes techniques issus des sciences de la Terre mais néanmoins à la pointe des mathématiques appliquées. (Le prix Gordon Bell 2016 récompense des modélisations thermo-mécaniques !)
Cette synergie devrait favoriser :
- L'émergence de projets régionaux, nationaux et internationaux qui incluront pour large part la formation par la recherche de doctorants aux interfaces ;
- L'organisation d'écoles d'été qui permettront la formation de géologues à l'interprétation des modèles et leur utilisation ainsi qu'au développement d'outils de valorisation des résultats numériques ;
- L'extension et l'utilisation des méthodes de modélisation thermomécaniques à l'industrie via l'emploi de jeunes diplomés formés à ces techniques.