Suivi temporel magnétotellurique : Application à un réservoir volcanique
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Abstract EN:
In this PHD, we developed a time lapse magnetotellurics (MT) methodology for volcano monitoring at Le Piton de La Fournaise (Réunion island). Time Lapse MT consists in successive estimations of apparent resistivity and phase on a MT site from electric and magnetic recordings. MT signal is polluted by anthropic noise. Because of its natural sources, it contains transient features and/or has signature of electro-magnetic waves with complex geometries. Those features yield errors on MT estimates that can lead to false dynamical interpretation. First, we introduce a new robust error estimator on MT estimates, show its results and discuss its efficiency on synthetic and real data set. This estimator is a key tool for our time lapse study. A discussion is made on the time resolution of the method. Then, the 1998 eruption of le Piton de la Fournaise is analyzed by time lapse MT and shows strong resistivity variations in space and time associated with eruptive crisis. Signature of a conductor migration from the crust/mantle interface to the sea level is shown.
Abstract FR:
Dans ce mémoire, nous avons développé une méthode de Suivi Temporel magnétotellurique (MT) pour une application au Piton de la Fournaise (île de la Réunion) durant la période 1997-1998. Le Suivi Temporel MT consiste en l’estimation successive des résistivités et phases apparentes en un site de mesure à partir d’enregistrements de champ électrique et magnétique. Le signal MT est pollué par le bruit électromagnétique anthropique. En outre, en raison de ses sources naturelles, il contient des évènements transitoires et/ou des composantes liées à des géométries complexes d’ondes électromagnétiques. Ces objets conduisent à des erreurs lors de l’estimation des grandeurs MT. En premier lieu, nous introduisons un nouvel estimateur d’erreur sur les estimations MT, présentons ses résultats sur des données réelles et synthétiques, puis discutons de sa qualité. Cet estimateur est l’outil qui permet le Suivi Temporel. La question de la résolution temporelle de la méthode est alors abordée. Enfin, la crise éruptive de 1998 est analysée par Suivi Temporel MT et présente des variations importantes de résistivité dans l’espace et le temps. La signature d’un conducteur remontant de l’interface croûte océanique/manteau vers le niveau de la mer est mise en évidence durant la crise.