Plus d’un an après la fin de la campagne de prospection géophysique qui s’est déroulée dans l’agglomération lausannoise du 19 janvier au 11 février 2023, la société GEOOL en partage les premiers résultats.
En début d’année 2023, des camions vibreurs de la société Geo2X ont sillonné 80 km de routes dans l’agglomération lausannoise afin d’obtenir une cartographie approfondie du sous-sol. Le but ? Déterminer les sites les plus propices pour effectuer des forages exploratoires dans le but à terme de développer une production locale et renouvelable de chaleur géothermique.
Pour rappel, lors de la campagne de prospection, les camions vibreurs ont émis des ondes acoustiques qui se sont propagées dans le sous-sol. Plus de 3000 appareils (géophones) ont enregistré en surface le retour de ces ondes après leur réflexion sur des couches géologiques.
De la donnée brute à l’échographie du sous-sol
Mais les données enregistrées par les géophones sont pour le moins… brutes. Les appareils mesurent le temps nécessaire (quelques millisecondes) aux ondes acoustiques pour voyager dans le sol, se réfléchir sur une limite de couche géologique et remonter au capteur placé en surface.
Le challenge pour les géophysiciens et les géologues du projet est de convertir ces données brutes en coupes 2D qui permettent d’identifier :
- Les différentes couches géologiques du sous-sol
- De potentielles zones où pourrait circuler librement de l’eau chaude
Un travail de longue haleine, qui s’est déroulé sur une année!
Des résultats très encourageants
Les résultats de la campagne de prospection géophysique menée en début d’année ont confirmé les premières hypothèses des géologues : des zones potentiellement perméables sont bien présentes dans le sous-sol de l’Ouest lausannois et la région bénéficie d’un bon potentiel géothermique. Le projet d’exploration va donc se poursuivre avec l’espoir à terme d’utiliser l’eau chaude circulant librement dans la roche (entre 1500 et 2500 m de profondeur) pour fournir de la chaleur et la distribuer dans les quartiers à travers les réseaux de chauffage à distance de l’Ouest lausannois.
Le travail des géologues illustré
Janvier – Février 2023
Aquisition des données géophysiques
En janvier 2023, une flotte de camions géophysiques a parcouru l’agglomération lausannoise. En émettant des vibrations contrôlées, ces camions ont permis d’envoyer des ondes acoustiques dans le sous-sol. Les milliers de géophones installés pour l’occasion dans l’agglomération ont enregistré le retour de ces ondes en surface après leur réflexion (= rebond) sur des couches géologiques en profondeur. Ils ont notamment enregistré le temps de voyage des ondes (quelques millisecondes) et leur amplitude (= force). Les informations réunies à partir de toutes ces données d’ondes forment une sorte d’immense écographie du sous-sol.
Printemps – été 2023
Traitement des données géophysiques
Pour découvrir cette écographie du sous-sol, il est nécessaire de traiter les données géophysiques pour les replacer dans l’espace et éliminer tant que possible les interférences, comme par exemple les sons provenant du trafic routier. Les géophones ont enregistré des temps et des amplitudes différents selon leur position dans l’agglomération pour une même série de couches géologiques. La superposition des informations permet d’identifier celles qui proviennent bien de la réflexion des ondes sur des surfaces géologiques (informations cohérentes de géophone en géophone) et celles qui correspondent à des bruits parasites (informations éphémères et locales). Bien sûr, ce sont les premières qui créent l’image du sous-sol et qui sont conservées. Cette étape de travail est effectuée par une équipe de géophysiciens assistés d’ordinateurs ultra-puissants.
Automne – hiver 2023
Interprétation géologique
De la même façon qu’un médecin est nécessaire à l’interprétation d’une échographie, il faut des géologues pour interpréter cette image souterraine et comprendre l’agencement des couches de roches. L’image géophysique est composée de réflecteurs (= lignes plus ou moins continues) de contrastes variables. Chaque réflecteur représente une interface entre deux couches géologiques. Dans le cadre de l’exploration géothermique, l’équipe de géologues recherche des anomalies dans la continuité de ces réflecteurs. L’interruption abrupte de plusieurs réflecteurs peut signifier que le sous-sol est perméable et propice à la libre circulation d’eau. Cette eau est une ressource géothermique potentielle, renouvelable car naturellement chauffée par l’énergie de la Terre.
Printemps 2024
Modèle géologique avec zones favorables
Les géologues interprètent cette image géophysique et proposent un modèle géologique qui intègre les données régionales, telles que la nature des roches (exemple: grès, calcaire) et les épaisseurs estimées des roches, en se basant sur les informations récoltées dans des forages voisins ou dans les montagnes alentour (exemple: Jura, Préalpes). Ils identifient alors des cibles géothermiques potentielles, c’est-à-dire des lieux où l’eau chaude pourrait circuler librement dans le sous-sol. Ce sont ces cibles qui seront les objectifs des forages exploratoires à venir, avec l’espoir de produire de l’eau chaude propre et une énergie durable pour alimenter les réseaux de chauffage à distance de l’agglomération lausannoise.