Ça se passe à Sorbonne Université

Tout voir

Découvrez nos vidéos, portraits, actualités, dossiers thématiques, parutions, illustrant l’engagement de celles et ceux qui font vivre Sorbonne Université au quotidien.

Sorbonne Université et le sport : un engagement olympique

Sorbonne Université entretient une longue tradition de soutien aux pratiques physiques et sportives de tous niveaux. Découvrez nos actions et nos talents !

Sorbonne Université et le sport : un engagement olympique

Étudier à | Sorbonne Université

C’est participer à la grande aventure de la connaissance, s’accomplir dans ses études et se préparer à créer le futur.

Le Chœur & Orchestre de Sorbonne Université

Le Chœur et Orchestre

Chaque année, le Cosu réunit plus d’une centaine de jeunes musiciennes et musiciens, enthousiastes et passionnés, autour d’un projet musical ambitieux qui poursuit nos missions éducatives et de transmission des savoirs.

Recherche et Innovation

Sorbonne Université promeut l'excellence au cœur de chacune de ses disciplines et développe de nombreux programmes interdisciplinaires à même de répondre aux grands enjeux du 21e siècle.

Recherche et Innovation

Formations

Découvrez toute notre offre de formation

En Arts, langues, lettres, sciences humaines et sociales / Médecine et métiers de la santé / Sciences et Ingénierie

Choisir Sorbonne Université, c’est intégrer un établissement pluridisciplinaire de renommée mondiale, donner le meilleur de soi-même pour suivre une formation de haut niveau, et rejoindre une communauté de plus de 55 000 étudiantes et étudiants, et 400 000 alumni dans le monde entier.

Arts, langues, lettres, sciences humaines et sociales

La faculté des Lettres est l’une des plus complètes et des plus importantes, en France et dans le monde, dans le domaine des arts, langues, lettres, sciences humaines et sociales. Ses domaines de spécialité sont multiples : les lettres classiques et modernes, les langues, lettres et civilisations étrangères, la linguistique, la philosophie, la sociologie, l’histoire, la géographie, l’histoire de l’art et l’archéologie, la musicologie, les sciences de l’information et de la communication, les sciences de l’éducation et la formation des enseignantes et enseignants.

Médecine et métiers de la santé

La faculté de Santé assure l’enseignement des 3 cycles d’études médicales : de la PACES (intégrée à la faculté) au 3e cycle incluant des DES, DESC, DU et DIU. Les enseignements sont dispensés principalement sur deux sites : Pitié-Salpêtrière et Saint-Antoine. La faculté dispense également des enseignements paramédicaux : l’orthophonie, la psychomotricité et l’orthoptie. Le site Saint-Antoine intègre une école de sage-femme.

Sciences et Ingénierie

Couvrant tous les champs de la connaissance en sciences et ingénierie, la faculté des Sciences et Ingénierie s’attache autant à soutenir la recherche au cœur des disciplines qu’à favoriser les approches pluridisciplinaires pour répondre aux grands enjeux du 21e siècle. L’excellence académique est portée par ses enseignants-chercheurs et chercheurs dont les travaux de recherche nourrissent la qualité des formations dispensées par la faculté.

Elle regroupe 10 membres couvrant toutes les disciplines des lettres, de la médecine, des sciences et ingénierie, de la technologie et du management. Cette diversité favorise une approche globale de l’enseignement et de la recherche, pour promouvoir en commun l'accès de tous au savoir.

Alliance 4EU+

L’Alliance 4EU+

Dans un monde qui change, Sorbonne Université s’est unie aux universités Charles de Prague, Heidelberg, Varsovie, Milan, Copenhague et Genève, pour créer l'Alliance 4EU+.

Avec un modèle novateur d’université européenne, 7 grandes universités de recherche intensive répondent ainsi aux défis qui s’imposent à l’Europe.

Les Alliances de Sorbonne Université


Donnerons-nous notre langue au ChatGPT ?

Par Gilles Moyse

L'impact de l'IA sur notre avenir

Data et sport, la révolution

Par Aurélie Jean et Yannick Nyanga

Comment la data révolutionne le sport

Préparer ma rentrée 2023-2024

Retrouvez toutes les étapes pour bien préparer votre rentrée, du dépôt de vos candidatures jusqu'au début de votre année universitaire.

Préparer ma rentrée slider

Candidater en première année de licence sur Parcoursup

Les candidatures en licence s'effectuent sur la plateforme nationale en ligne Parcoursup. Retrouvez le calendrier ainsi que nos fiches conseil pour vous accompagner lors des différentes étapes de la procédure.

Candidater en première année de master

Les candidatures en master s'effectuent à partir de cette année sur la plateforme nationale en ligne Mon Master. Retrouvez toutes les étapes à suivre pour effectuer vos recherches et candidater aux formations qui vous intéressent.

candidater première année de master


Le français va très bien, merci

Par Les Linguistes atterrées

Le Grand Condé

Par Xavier Le Person

Graduate

25 000

Étudiantes et étudiants

193

Parcours de licence

192

Parcours de master

13

Sites et campus

Formations

Découvrez toute notre offre de formation

Médecine

La faculté de Médecine assure l’enseignement des 3 cycles d’études médicales : de la PASS (intégrée à la faculté) au 3e cycle incluant des DES, DESC, DU et DIU. Les enseignements sont dispensés principalement sur deux sites : Pitié-Salpêtrière et Saint-Antoine. La faculté dispense également des enseignements paramédicaux : l’orthophonie, la psychomotricité et l’orthoptie. Le site Saint-Antoine intègre une école de sage-femme.

Etudier à | la faculté de Santé

La diversité des étudiants et de leurs parcours est l’une de nos richesses. Sorbonne Université s’engage pour la réussite de chacun de ses étudiants et leur propose une large offre de formations ainsi qu’un accompagnement adapté à leur profil et à leur projet.

La vie associative

La diversité des étudiants et de leurs parcours est l’une de nos richesses. Sorbonne Université s’engage pour la réussite de chacun de ses étudiants.

20 759

étudiants

715

hospitalo-universitaires

12

centres de recherche

Chiffres-clés


Découvrir les dernières parutions

Toutes les parutions

Dans les pas de Jonas

Par Serge Uzan

L’algorithme de Jonas

Dupuytren

Par /Sous la direction de Julie Cheminaud et de Claire Crignon

Ou le musée des maladies

Sexe et violences

Par Danièle Tritsch, Jean Mariani

Comment le cerveau peut tout changer

Les extraordinaires pouvoirs du ventre

Par Harry Sokol

Un fabuleux voyage à la découverte des pouvoirs de notre microbiote.

Le Grand Livre des pratiques psychomotrices

Par Anne Vachez-Gatecel, Aude Valentin-Lefranc

La Psychomotricité

Par Françoise Giromini-Mercier, Suzanne Robert-Ouvray, Cécile Pavot-Lemoine, Anne Vachez-Gatecel

Apologie de la discrétion

Par Lionel Naccache

Comment faire partie du monde ?

Le Grand Livre des pratiques psychomotrices

Par Anne Vachez-Gatecel, Aude Valentin-Lefranc

Fondements, domaines d'application, formation et recherche

Je marche donc je pense

Par Roger-Pol Droit et Yves Agid

La recherche en temps d'épidémie

Par Patrice Debré

Du sida au Covid, histoire de l'ANRS

Neurosciences cognitives

Par / Sous la direction de Mehdi Khamassi

La médecin

Par Karine Lacombe, Fiamma Luzzati

Une infectiologue au temps du corona

Le Cinéma intérieur

Par Lionel Naccache

Projection privée au cœur de la conscience

L'eau souterraine représente 98 % de l’eau douce liquide sur Terre.
  • The Conversation

Voir l’eau invisible, ou comment imager le remplissage et l’évolution des nappes phréatiques

Après la sécheresse de l’été 2022, la France connaît en 2023 une situation très contrastée entre des canicules d’un côté, et une météo relativement arrosée de l’autre. Ceci illustre bien l’hétérogénéité spatiale des phénomènes météorologiques, aggravée par le changement climatique. Dans ces conditions, on comprend que les nappes phréatiques, nos principaux réservoirs d’eau douce, puissent se remplir (et se vider) de façon très variable sur le territoire.

L’eau douce accessible aux plantes, aux animaux et aux sociétés humaines ne correspond qu’à 1 % du total de l’eau sur Terre… et plus de 98 % de cette eau douce liquide est stockée dans le sol (les premiers mètres de terre meuble sous la surface) et le sous-sol (les formations rocheuses sous ce sol) de notre planète.

Ainsi, l’eau souterraine est une eau invisible, qui se trouve dans les espaces entre les grains du sol et des roches, dans les pores, les fissures ou les fractures des roches. On est bien loin de l’image du « lac souterrain » qu’évoquent souvent à tort les termes de « nappe phréatique ». Ces aquifères peuvent être continus ou discontinus (séparés par des roches imperméables) : un élément crucial pour comprendre les flux d’eaux souterraines.

            schéma de l’eau dans le sous-sol            
              Schéma de la distribution de l’eau dans le sous-sol (roches aquifères poreuses ou fracturées) et des méthodes géophysiques utilisées pour en suivre la dynamique.               Damien Jougnot, modifié à partir de Hermans et coll., 2023, HESS, CC BY            
         

Ces eaux souterraines jouent un rôle essentiel pour la société en tant que source principale d’eau potable, ou pour les écosystèmes en fournissant un débit de base aux rivières et une réserve pour la croissance des plantes. C’est pourquoi, depuis quelques années, nous nous inquiétons tant du « niveau des nappes » et de l’« humidité des sols ».

Alors, comment mesurer et surveiller cette eau invisible dont nous dépendons tant ?

Une des solutions nous vient de la géophysique, qui permet d’imager l’eau sous la surface du sol. Les méthodes d’imagerie du sous-sol permettent d’avoir l’équivalent d’une photographie en 3D. Mais les recherches actuelles visent à sortir de cette vision statique pour aller vers une vision dynamique des eaux souterraines et de leurs propriétés : on va donc répéter les mesures dans le temps au même endroit, afin d’avoir accès à l’équivalent d’un film de ce qui se passe sous nos pieds. On parle alors d’une imagerie 4D de l’eau souterraine : trois dimensions d’espace et une dimension de temps.

Comment voir l’eau dans le sous-sol ?

L’imagerie géophysique peut être comprise par analogie avec l’imagerie médicale qui nous est plus familière. Car les lois physiques qui nous permettent de mesurer et de suivre l’état de santé du patient sont les mêmes que celles que nous utilisons au chevet de notre Terre qui se réchauffe et de nos sols qui s’assèchent, et nos méthodes de mesures sont très similaires.

Nous troquons par exemple le stéthoscope du médecin pour des « géophones », qui permettent d’écouter la Terre (en enregistrant les vibrations qui se propagent à cause de chocs ou de tremblements de terre) et l’échographie, qui permet de visualiser les organes internes (les changements de densité) devient la « tomographie sismique », qui permet de distinguer les interfaces entre milieux de propriétés différentes.

À l’origine et pendant plusieurs décennies, les méthodes d’imagerie géophysique ont été développées par les compagnies minières ou pétrolières qui voulaient savoir où creuser pour déterrer un maximum de ressources (creuser coûte cher, 3 à 4 millions d’euros pour un forage pétrolier sur terre et jusqu’à 100 millions d’euros en mer). Ainsi, d’énormes moyens de recherche ont été mis en place pour « voir » à travers la terre.

Depuis la fin des années 1990, ces méthodes sont mises au service des sciences de la Terre et de l’environnement à travers un foisonnement de sous-disciplines ayant chacune leur spécialité : de l’étude de l’eau dans le sous-sol (hydrogéophysique) à la l’étude de l’activité biologique dans les sols (biogéophysique), en passant par celles des terres agricoles (agrogéophysique) ou des milieux gelés (cryogéophysique).

Puisque la terre n’est pas transparente à la lumière, nous l’auscultons en mesurant d’autres propriétés physiques.

L’imagerie électrique : exploiter le fait que l’eau conduit bien l’électricité

Parmi les méthodes les plus utilisées, l’imagerie électrique est particulièrement développée car elle peut être mise en œuvre rapidement et est très sensible à la présence d’eau. Il s’agit d’injecter un courant électrique dans le sol à l’aide d’électrodes plantées à sa surface pour voir s’il laisse facilement passer le courant. L’eau étant un très bon conducteur électrique (c’est pour ça qu’il est fortement déconseillé d’utiliser des objets électriques en prenant son bain), plus le sol contient d’eau, plus le courant passe facilement, on dit alors que le sol est conducteur d’électricité.

Grâce aux connaissances accumulées sur les modèles de conduction électrique et aux expérimentations en laboratoire, il devient même possible aujourd’hui de dire combien d’eau est stockée dans le sol à partir de cette mesure de conductivité électrique, par exemple pour suivre l’eau disponible pour des vignes.

En injectant un courant électrique et en mesurant la conductivité du sol à de nombreux endroits (on peut réaliser plusieurs milliers de mesures en quelques dizaines de minutes), on peut « scanner » une zone et reconstruire une image en 3D du sous-sol à l’aide d’algorithmes mathématiques (processus d’inversion). Pour un exemple simplifié de la mesure en 2D, voir la vidéo ci-dessous :

                       
Principe de fonctionnement de l’imagerie électrique du sous-sol. Le courant est injecté successivement dans différentes paires d’électrodes à la surface du sol (A et B) tandis que le potentiel résultant est mesuré entre d’autres paires d’électrodes (M et N). Ceci permet de « scanner » le sol avec différentes sensibilités (à gauche) et d’obtenir une pseudosection de conductivité électrique apparente en profondeur (à droite). Source : Florian Wagner.
         

Cette image 3D peut ensuite être interprétée pour savoir où se situe l’eau dans le sol et en quelle quantité, car l’eau du sol n’est pas répartie de manière homogène que ce soit latéralement ou en profondeur. La répétition de cette mesure amène la vision dynamique 4D, c’est-à-dire résolue dans le temps.

Choisir la méthode adaptée à l’échelle et à la résolution de ce qu’on cherche

L’imagerie du sous-sol peut se faire avec toute une gamme de méthodes géophysiques complémentaires qui dépendent de la profondeur de ce que l’on cherche, de la résolution de l’image qu’on souhaite obtenir, de la nature du terrain et de son accessibilité.

Par exemple, pour couvrir de grandes étendues tout en regardant en profondeur (des centaines de kilomètres carrés), on peut utiliser la géophysique aéroportée : on émet un champ électromagnétique à partir d’une bobine portée par un hélicoptère et on mesure le champ électromagnétique émis en réponse par le sous-sol. Ceci permet d’obtenir la distribution de conductivité électrique dans le sous-sol jusqu’à 400 mètres de profondeur selon les conditions.

Ainsi, les chercheurs ont pu imager la distribution de l’eau sur l’ensemble de l’île de la Réunion et proposer des modèles de fonctionnement du cycle des eaux souterraines pour mieux comprendre par où passe l’eau utilisée dans les villes côtières.

À l’échelle de quelques mètres, on peut aussi suivre la vitesse de propagation des différents types d’ondes sismiques pour détecter la profondeur de la nappe phréatique.

Il y a un grand intérêt à coupler les méthodes pour bénéficier de leurs complémentarités : par exemple, les mesures de vitesses sismiques et de conductivités électriques ont permis de suivre l’infiltration de l’eau dans le sol à Ploemeur, en Bretagne.

Plus étonnant, nous travaillons avec des physiciens des particules pour développer une technique d’imagerie de la distribution de l’eau dans le sous-sol. Des instruments dédiés permettent de détecter des particules subatomiques, des muons dans notre cas, depuis des tunnels comme le Laboratoire Souterrain à Bas Bruit ou dans des édifices volcaniques.

Cartographier l’eau souterraine pour gérer les ressources de notre planète

Cette possibilité de « voir » à travers le sol pour caractériser les réservoirs d’eau souterraine tout en prenant en compte leur hétérogénéité spatiale et leur évolution temporelle fait partie des chantiers actuels de la recherche scientifique en sciences de la Terre.

Les développements actuels s’appuient tout particulièrement sur les Observatoires de la Zone Critique, qui visent à mieux imager cette ressource en eau invisible dans des systèmes naturels et naturellement complexes et à intégrer des données géophysiques aux outils de modélisation et de gestion de l’eau souterraine.

Ces développements sont nécessaires pour que l’on puisse utiliser les avancées scientifiques en collaboration avec les agences de l’eau et les collectivités territoriales. Cette gestion durable des eaux douces, si nécessaire à la consommation humaine et aux écosystèmes qui nous entourent, est tout particulièrement critique dans le contexte du changement climatique actuel.


Damien Jougnot, Directeur de Recherche CNRS, Sorbonne Université

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.

The Conversation