THÈSE - Recherche - IGN

4.5 Conclusion
La mission de terrain effectuée en octobre 2011 a donné naissance à un jeu de données
géophysiques unique sur le volcan, qui complète ceux déjà accumulés par les équipes de
recherche qui s'y succèdent depuis des décennies :
- Nous avons étudié la rugosité de surfaces des coulées a’a et pahoehoe, des coulées
pahoehoe « slabby » et des régions recouvertes de lapilli à partir du calcul de cinq
paramètres statistiques : écart type des hauteurs, longueur de corrélation, paramètre ,
indice de tortuosité et dimension fractale. Pour cela, nous avons généré des modèles
numériques de terrain de cinq types de surfaces, avec une résolution spatiale de 1,2 mm
et une précision altimétrique de 0,7 mm. Puis, nous avons extraits des profils
topographiques directionnels. Ces profils ont permis d’étudier l’anisotropie des surfaces
et de mettre en évidence certaines directions préférentielles. Nous avons étudié
l’influence de la longueur des profils sur les paramètres de rugosité : l’écart type des
hauteurs et la longueur de corrélation augmentent avec la longueur du profil, alors que
le paramètre , l’indice de tortuosité et la dimension fractale semblent stables.
- Nous avons mesuré en laboratoire la constante diélectrique complexe d’échantillons de
deux coulées de lave a’a, d’une coulée pahoehoe et de lapilli, en fonction de la
fréquence. Ces mesures ont été utilisées pour estimer la vitesse de propagation et la
profondeur de pénétration des ondes radar dans les milieux à la fréquence PALSAR
(1,27 GHz). Les dépôts pyroclastiques qui recouvrent une vaste région de la Plaine des
Sables favorisent la pénétration des ondes jusqu’à plus d’un mètre de profondeur, ce qui
explique la faible amplitude du signal retour et la perte de cohérence d’origine
volumique au-dessus de ces surfaces. L’onde radar traverse également les coulées a’a
ou pahoehoe sur quelques dizaines de centimètres, mais il semble que la décorrélation
plus élevée au-dessus des coulées a’a soit liée à la diffusion multiple de l’onde sur ces
surfaces rugueuses. En revanche, la vitesse de propagation des ondes dans ces milieux
est du même ordre de grandeur, avec une valeur légèrement plus faible pour les lapilli.
Nous avons aussi réalisé des profils GPR à 500 MHz et 800 MHz, dans la Plaine des
Sables et dans l’Enclos Fouqué, à l’ouest du cratère principal, pour étudier la réflexion
des ondes électromagnétiques hautes fréquences par les différents types de terrains.
Nous avons observé une stratification horizontale des dépôts pyroclastiques jusqu’à plus
d’un mètre de profondeur.
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