H/F Thèse LMV : Méthodes électromagnétiques multi-échelles pour la caractérisation structurale des édif

Sujet de thèse :
Les méthodes électriques et électromagnétiques en géophysique sont utiles à l’étude des propriétés du sous-sol et à la mise en évidence des discontinuités, principalement grâce aux différentes réponses électromagnétiques des matériaux géologiques. Elles sont donc particulièrement adaptées à l’imagerie des édifices volcaniques car la résistivité (conductivité) est un paramètre très sensible à la présence de fluides dans les structures actives fracturées et perméables. Géométrie, orientation et profondeur de ces structures sont autant de paramètres qui contrôlent la stabilité des systèmes volcaniques. Différentes méthodes, dites actives ou passives, existent pour imager cette distribution de la résistivité (conductivité) électrique à des profondeurs et échelles spatio-temporelles variées, en 1D (sondage électrique vertical, Time Domain Electromagnétisme et Magnétotellurie - MT), 2D et 3D (Tomographie de Résistivité Electrique).
L’objectif de cette thèse sera dans un premier temps de réaliser des développements méthodologiques liés au traitement et à l’inversion numériques des données MT conjointement aux données magnétiques mesurées depuis l’espace et celles mesurées aux observatoires magnétiques terrestres afin de mettre en évidence les sauts de discontinuité sur gamme étendue de profondeurs, de la surface aux profondeurs du manteau. Pour ce faire, les méthodes bayésiennes seront privilégiées car elles permettent de propager les erreurs sur les données brutes et de s’affranchir de certaines hypothèses de modélisation (lissage, linéarisations, etc.). Les développements liés à l’analyse des mesures depuis l’espace permettront de contribuer à l’exploitation scientifique de la mission européenne Swarm SWARM, de la mission chinoise Macau science Satellite-1 (MSS-1) et d’intégrer le groupe de travail sur la préparation scientifique de la mission française CNES NanoMagSat dont le lancement est prévu en 2027.
Dans un second temps les méthodes seront appliquées aux bases de données électriques, MT, et satellitaires avec comme cibles principales le volcan du Piton de la Fournaise, La Réunion, et la région de la chaîne des Puys. Les résultats seront confrontés à l’état de l’art de nos connaissances en terme de structures des édifices volcaniques, de composition du manteau, de sa teneur en eau et de sa température, et des discontinuités « connues » à partir également des informations issues de la pétrologie expérimentale et de la sismologie.
Un tel couplage de données de différentes natures, multi-échelles, terrestres et satellitaires permettra d’envisager des développements prometteurs dans le domaine de la surveillance volcanique, et dans la compréhension de la dynamique et de la composition de la Terre profonde.

Contexte :
L’OPGC est un Observatoire de Sciences de l’Univers (OSU) du CNRS-INSU, qui regroupe deux laboratoires (le Laboratoire Magmas et Volcans et le Laboratoire de Météo
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