Enjeux
Les questions économiques, environnementales et de planification exigent aujourd'hui l'accès à des informations utiles et actualisées sur le sous-sol. Récemment, de nouveaux outils et de nouvelles méthodologies pour l'acquisition et la diffusion de données et de connaissances, mais aussi pour la modélisation en 3D et la simulation multi-physique des processus naturels à plusieurs échelles ont vu le jour. Ils ont le potentiel de révolutionner la manière dont nous collectons, produisons et utilisons cette connaissance géologique, afin de fournir de meilleurs services.
Objectifs
La géologie est une science à la fois naturelle et intégrative qui s'appuie sur de nombreuses autres disciplines. Le défi consiste à conserver ces deux caractéristiques pour réaliser conjointement :
- Une plateforme Terre Numérique unique qui donne accès à une connaissance qualitative et quantitative commune du sous-sol sous la forme de compétences et d'un ensemble de données numériques, de modèles, d'outils et de flux de travail cohérents qui lui sont associés ;
- Une expérience utilisateur, combinaison de l’expérience des contributeurs et des consommateurs de données, améliorée.
La passerelle du système d'information géoscientifique (work package 2) sera le point d'entrée pour déployer des technologies innovantes pour les géosciences prédictives telles que l'analyse moderne des données et les méthodes d'inversion conjointe. Elle fournira un accès aux données et aux modèles produits au sein de pôles de compétences interconnectés se concentrant respectivement sur :
- Le pôle Géologie (work package 3) comprenant l’organisation des données et de leurs interprétations, l’identification et la description des corps géologiques composant le sous-sol, ainsi que leurs relations spatiales et temporelles ;
- Le pôle de prédiction spatiale (work package 4) pour construire des modèles continus du sous-sol incluant les propriétés physiques et intégrant les incertitudes géologiques et physiques ;
- Le pôle de modélisation multi-physique (work package 5) pour simuler l'évolution temporelle du sous-sol et notamment les processus physiques couplés qui la contrôlent.
Tous ces pôles se situent à l'interface de plusieurs domaines d'expertise scientifique : géologie, physique, chimie, mathématiques appliquées, informatique ainsi que les sciences cognitives et sociales. ll est ainsi indispensable de créer des passerelles entre ces contextes scientifiques très différents, notamment en matière de vocabulaires, de règles, de pratiques et de cadre théorique.
L'absence de transfert de technologie (informatique, science des données...) et le cloisonnement de la recherche qui en découle, constituent l'un des obstacles au développement socio-économique et aux réalisations innovantes. Cela signifie également qu'il faut inclure les futurs utilisateurs dans cette démarche, afin de comprendre quelles informations et interfaces sont nécessaires pour répondre à leurs besoins. L'ambition globale du projet est de lever ce verrou.
Tous les membres du projet Terre numérique partagent la volonté de fédérer, d'intégrer et de permettre le transfert des connaissances du sous-sol vers les parties prenantes afin qu'ils acquièrent une meilleure compréhension des défis liés au sous-sol et qu'ils disposent d'outils d’information et d’aide à la décision. Ils seront ainsi mieux équipés pour juger des potentiels d’utilisation du sous-sol, de ses ressources ou de l'impact des contraintes anthropiques sur cet environnement. Des échanges entre tous les pôles permettront le développement de synergies (ateliers communs, écoles d'été, détachements,...) qui favoriseront l'intégration de différentes approches.
Co-responsables
François Prognon, directeur adjoint de la direction des Géoressources du BRGM, coordonne le projet Terre numérique. Titulaire d’un doctorat en Science et Vie de la Terre et fort de 14 ans d'expérience au BRGM, il a réalisé de nombreuses études géologiques en France et à l’international. Doté d’une solide expérience de chef de projets complexes - souvent liées à des projets d’infrastructures géologiques d’envergure nationale - il possède une grande expérience dans l'organisation de la donnée et de l’information géologique. Depuis 2019, en tant que manager responsable du développement de la recherche de la direction des Géoressources, il a été confronté à toutes les problématiques afférentes au cycle de vie de la donnée. Il a notamment activement participé à la polarisation et la mise en cohérence des projets de la direction sur la thématique.
Yann Dantal, responsable du work package 2, a réalisé une thèse à l'Ecole Polytechnique dans le domaine de la propulsion spatiale par moteur à effet Hall. Il a créé la société Soluscience pour aider les laboratoires de recherche à structurer leurs données expérimentales et à capitaliser sur les traitements de données. Il rejoint le BRGM en 2022 où il est en charge de la gestion des données du projet JUNON sur l'étude des ressources en eau, des émissions de gaz à effet de serre et des polluants à effets sanitaires ; de la gestion du système d'information de l’OFREMI, Observatoire français des ressources minérales, ét également de la fédération de données géophysiques pour l'enregistrement et la valorisation des différentes campagnes de mesures géophysiques pour l'imagerie du sous-sol.
Thierry Baudin, expert scientifique au sein du département Géoressources du BRGM, est responsable du work package 3. Fort de 28 ans d'expérience au BRGM, il a réalisé une trentaine de cartes géologiques au Maroc et en France et a co-écrit plus de 70 publications. Il a également une grande expérience dans l’ontologie géologique et dans l'organisation de la connaissance géologique basée sur l’expérience de grands projets de génie civil tels que la liaison ferroviaire transalpine Lyon-Turin. Il a par ailleurs joué un rôle déterminant dans la conception et la mise en œuvre du Référentiel Géologique de la France.
Guillaume Caumon, professeur de géologie numérique à GeoRessources et à l'ENSG est reponsable du work package 4. Ses recherches visent principalement à trouver des paramètres numériques appropriés des objets géologiques afin d'intégrer les connaissances géologiques, d'aborder les problèmes inverses et de quantifier les incertitudes du sous-sol, en mettant l'accent sur les aspects sédimentologiques, stratigraphiques et structuraux dans les bassins sédimentaires. Il a supervisé 26 doctorants, contribué à 70 publications scientifiques et a reçu des prix de l'Académie française des sciences, de la Society of Petroleum Engineers et de l'International Association for Mathematical Geosciences en reconnaissance de ses contributions.
Marie-Christine Cacas-Stentz est en charge du work package 5. Elle est responsable d’un projet de développement des outils de simulation numérique du sous-sol, à l’échelle des temps géologiques et du bassin sédimentaire. Ses travaux sont appliqués au stockage du CO2 en aquifère salin, à la modélisation de la migration de l’hydrogène natif et du lithium et à la caractérisation de la thermicité des bassins sédimentaires pour la géothermie. Elle a effectué toute sa carrière à l’IFPEN dans le domaine de la modélisation numérique appliquée aux géosciences. Elle a notamment déposé une douzaine de brevets dans ce domaine.
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