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Entretien avec Pierre Briole

Pierre Briole, directeur du département des géosciences de l’ENS
Pierre Briole, géophysicien, entre à l’ENS de Cachan en 1980 en physique, option physique appliquée. Agrégé en 1983, il s’oriente ensuite vers la géophysique et plus particulièrement la volcanologie. Après un séjour d’un an et demi à l’Institut de volcanologie de Catania en Sicile, il prépare un doctorat à l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP) sur les déformations de volcans et zones sismiques, qu’il obtient en 1990. Chargé de recherche au CNRS en 1990 puis directeur de recherche en 2004, il participe aux développements de l’utilisation en géophysique du GPS et de l’imagerie radar différentielle à partir de satellites. Il a travaillé dans différentes régions actives du monde, Afar, Chili et tout particulièrement autour de la Méditerranée, en Italie, en Grèce, en Bulgarie et en Algérie. Il a rejoint le département TAO de l’ENS en 2007 pour en prendre sa direction en octobre 2009.

Pierre Briole

Paru dans le Normale Sup’Info en Mars 2010

D’où vous vient ce goût pour la physique ?

J’ai toujours aimé la physique. Quand j’étais enfant, il y avait des livres de sciences à la maison, en particulier de géophysique et d’astronomie. Mon père était forestier, nous habitions dans les Alpes, je voyais des montagnes depuis ma chambre, je ramassais des cailloux et je décalquais des cartes de mon atlas. En mai 68, comme il n’y avait pas classe j’accompagnais mon père dans ses tournées autour des gorges de la Méouge, je ramassais des fossiles, d’ailleurs, j’en ai perdu deux à un endroit que je n’ai pas oublié. J’ai toujours en tête de retourner chercher ces deux fossiles perdus à l’âge de 7 ans. En 6e j’écrivais déjà que je voulais faire de la vulcanologie.

Pourquoi avoir choisi la vulcanologie et les zones sismiques comme objets d’étude ?

Je suis entré à l’ENS Cachan car j’avais envie d’entrer dans une école normale. C’est mon classement qui a fait que je suis allé en physique appliquée et non en physique comme je l’aurais préféré. J’ai donc étudié plus d’électronique, d’automatique et de traitement du signal. Avec le recul je réalise à quel point cette formation de physique appliquée a été excellente et parfaitement adaptée à mon métier tout au long des années et encore aujourd’hui. Après l’agrégation, j’ai pensé qu’il était temps de faire ce que j’avais vraiment envie, j’ai suivi le DEA de géophysique appliquée de Paris 6 dirigé par Pierre Mechler, ancien étudiant d’Yves Rocard à l’ENS. L’ENS de Cachan m’a encouragé à cette évolution thématique. Ce qui est bien avec les écoles normales, c’est que l’on peut toujours facilement évoluer d’une discipline à l’autre. J’ai fait deux stages de DEA : le matin, je travaillais avec Roland Gaulon, physicien à l’Institut de physique du globe de Paris, sur l’étude des déformations du sol provoquées par le séisme du Frioul de 1976, puis je filais à Gif-sur-Yvette, souvent en vélo, et je passais l’après-midi au Centre des faibles radioactivités où je travaillais avec Jean-Christophe Sabroux à la mise au point d’une sonde à hydrogène destinée à la surveillance des émanations de gaz des volcans. On m’avait donné l’ancien bureau d’Haroun Tazieff. à Gif j’ai connu Jacques Labeyrie, il était une mine d’idées. Ensuite je suis parti à Catane en Sicile sur un poste de coopérant militaire. Mon travail consistait à faire fonctionner de nombreux instruments de mesure que les équipes françaises installaient sur l’Etna, en collaboration avec les équipes italiennes. J’y ai rencontré toute une palette de scientifiques de différents pays qui se croisaient sur le volcan, géophysiciens, géochimistes, géologues, ... et touché à de nombreuses questions scientifiques et méthodes. Il ne pouvait pas y avoir meilleure école que celle là pour la suite de ma carrière. Je devais aller au moins une fois par semaine au sommet de l’Etna pour prélever des aérosols dans le panache. Le laboratoire de Gif-sur-Yvette m’avait envoyé le matériel me permettant d’analyser sans retard à Catane les descendants radioactifs du radon, en particulier le bismuth 210 dont la durée de vie n’est que de 5 jours.

Quelles sont les grandes avancées dans ces domaines ?

En sciences de la Terre, il y a eu un tournant majeur à la fin des années 60 avec la compréhension du processus de tectonique des plaques. Dès lors, on s’est mis à mieux comprendre pourquoi et comment les déformations se localisent sur les frontières de plaques, comment se créent les séismes, le volcanisme, les chaînes de montagnes. Depuis cette avancée majeure, nous exploitons ce nouveau concept sous toutes ses facettes. Les avancées actuelles sont moins visibles mais tout aussi importantes. Pratiquement toutes sont liées aux progrès technologiques, qu’il s’agisse par exemple d’observer les minéraux à des échelles microscopiques, de soumettre des échantillons miniatures de roche à des pressions et températures élevées, ou d’observer la Terre depuis l’espace. On a beaucoup appris depuis 20 ans sur les déformations de la Terre grâce au GPS et grâce à des méthodes d’interférométrie radar ou de corrélation d’images optiques qui permettent d’avoir des mesures de déformation du sol entre deux instants, par exemple entre avant et après un séisme. Grâce au GPS, nous savons désormais que certaines frontières de plaques ont une partie de leur mouvement relatif qui n’est pas sismique, mais qui se fait sous forme de glissement lent d’une durée de quelques semaines à quelques mois. On l’a détecté dans la région de Seattle, au nord-ouest des États-Unis, au sud de Mexico, autour d’Acapulco et au Japon. On cherche à savoir s’il existe des phénomènes similaires sous la Crète. Cette découverte est importante pour permettre une évaluation correcte de l’aléa sismique, elle aura donc potentiellement, un jour, un impact sociétal. Mais on travaille aussi sur la compréhension du processus lui-même : des chercheurs, minéralogistes et pétrologues travaillent maintenant avec les sismologues pour comprendre comment des glissements lents peuvent se produite sur des discontinuités à l’intérieur de la Terre.

Y’a-t-il plus de séismes et d’éruptions volcaniques aujourd’hui ?

Il n’y en a pas plus, ce qui change c’est l’écho de ces événements dans les médias. La prévision des séismes est un désir de la communauté scientifique et de la société, mais aujourd’hui on ne sait pas encore les prévoir. Ce qui est le plus important si l’on veut sauver des vies à court terme, c’est de bâtir de meilleures habitations, évidemment c’est un peu frustrant pour les scientifiques, mais cela ne doit pas les décourager, la compréhension des processus restera toujours un objectif nécessaire. Pour les éruptions volcaniques, c’est différent, il y a toujours des signes précurseurs comme des petits séismes, des variations de température ou des déformations du sol. C’est donc un domaine plus enthousiasmant en termes de possible impact à court terme sur les citoyens. Les pays les plus en pointe et qui investissent le plus dans les recherches sur les risques géologiques et la prévention sont les États-Unis et le Japon. L’Europe est tout à fait à la hauteur dans le domaine de la maîtrise des connaissances, mais sa capacité à déployer des instruments de mesure est faible en raison de manque de moyens en équipements et personnels techniques, et cela freine les performances de l’Union. Elle devrait aussi renforcer sa capacité d’innovation technologique dans le domaine des capteurs à installer in-situ pour des surveillances sur plusieurs années qui demandent du suivi de qualité. En Europe et notamment en France, les liens entre sciences de la Terre et sciences de l’Ingénieur sont insuffisants.

Pierre Abriol

Avez-vous une zone géographique de prédilection ?

Nous travaillons sur des zones sismiques ou volcaniques, ou sur des chaînes de montagnes qui connaissent des déformations sismiques très espacées, comme le Sichuan en Chine qui a connu un séisme l’année dernière. Dans le département, le laboratoire de Géologie étudie différentes régions sismiques, en particulier la Chine, l’Indonésie, le Chili, le Guatémala, et tout le pourtour sismique de la Méditerranée. Actuellement six personnes sont en mission au Chili suite au grand séisme qui s’est produit il y a deux semaines, elles y déploient des instruments GPS et sismologiques qui vont rester sur le terrain plusieurs mois, voire années, pour suivre l’évolution de la sismicité et de la déformation. Les données GPS vont nous donner des informations très précieuses sur le processus de relaxation en cours dans le manteau supérieur, à la base des plaques. Cette connaissance sur la diffusion des contraintes dans la Terre est cruciale pour mieux comprendre comment un séisme peut en déclencher un autre en fonction de la distance qui sépare deux failles.

Je fais une quinzaine de déplacements par an, surtout en Méditerranée. Mi-février, j’étais dans le Golfe de Corinthe pour récupérer des données géodésiques et entretenir les stations sismologiques qui sont en train de suivre une crise sismique en cours. En Algérie, un partenariat s’est développé depuis le séisme de Boumerdès de 2003, et des recherches communes sont en cours pour mieux comprendre la déformation et les failles autour d’Alger. J’ai beaucoup travaillé en Grèce depuis vingt ans. Avec des collègues de l’Académie des sciences de Sofia, je cherche maintenant à étudier davantage la sismicité des Balkans qui reste assez méconnue.

Les volcans ne sont pas au cœur des recherches scientifiques du département, c’est un domaine qui m’est plus personnel.

Comment organisez-vous votre emploi du temps ?

Après être devenu directeur des études à l’automne 2008, j’ai passé beaucoup de temps dans des tâches administratives et d’organisation des enseignements. Cela m’a plu, il y a un réel plaisir à échanger avec toute une équipe et à construire. C’est dans le même esprit que j’aborde mon action de directeur du département. Pour ce qui est de mon travail scientifique, cela démarre soit d’une question que l’on se pose déjà, soit d’un événement qui survient.

Avec Marie-Pierre Doin, nous nous sommes posés, il y a quelques années, la question de mesurer la viscosité de la croûte inférieure, sans devoir attendre un prochain tremblement de terre dont on ne peut prédire ni le lieu ni la date. On a donc eu l’idée d’étudier de grands barrages qui ont des taux de remplissage variables sur l’échelle de quelques années ou des barrages nouveaux que l’on met en eau. Il faut qu’ils soient vraiment grands, au moins quelques kilomètres cubes de variation d’eau, mais il y en a un certain nombre comme cela. On se dit : « si un barrage se remplit, cela va appuyer sur la croûte terrestre et l’on va donc voir des déformations, sûrement beaucoup instantanées et peut être un peu en temps différé ». Il est possible d’apprendre des choses nouvelles sur l’intérieur de la Terre en tirant un parti opportuniste d’ouvrages humains.

L’autre approche est d’étudier les événements qui viennent de se produire, c’est le cas actuellement avec le séisme du Chili, cela l’a été en janvier avec celui d’Haïti. C’est moins médiatique, mais nous suivons aussi actuellement une crise sismique en cours dans le Golfe de Corinthe en Grèce qui est l’une des régions les plus sismiques d’Europe et que nous étudions depuis longtemps.

Pouvez-vous nous présenter le département de géosciences ?

Le domaine des géosciences est très vaste, on y trouve de la physique, de la chimie, de la biologie, avec ce qui concerne notamment l’enfouissement de carbone et la biogéochimie des sols. Il y a aussi des liens avec l’archéologie, l’histoire, la géographie.

Le département est d’abord un département d’enseignement, ceci guidera mon action de directeur. Vingt-sept des trente-trois chercheurs du département participent aux enseignements, qu’ils appartiennent au corps des enseignants-chercheurs ou au CNRS. Les savoirs enseignés s’appuyent sur deux laboratoires de recherche très performants hébergés dans le département, le laboratoire de géologie et le laboratoire de météorologie dynamique.

En première année d’École (L3), nous proposons un enseignement à spectre large incluant sciences de la Terre solide, sciences de l’Océan, sciences de l’atmosphère, j’aimerais y ajouter aussi de la glaciologie, c’est un domaine très important actuellement. En deuxième année, nos étudiants se dirigent vers l’un ou l’autre de nos deux masters cohabilités, le master de sciences de la Terre et de la planète qui est géré par Paris VII – l’Institut de physique du Globe de Paris et le master de sciences de l’environnement contenant des aspects atmosphère et océanographie géré par Paris VI. Peu d’étudiants de géosciences s’orientent vers l’agrégation SVSTU, seulement un ou deux par an. Pour autant nous ne délaissons pas cette préparation dans laquelle se retrouvent les biologistes d’Ulm et de Cachan. Il est tout à fait important que ces futurs enseignants soient très bien formés en sciences de la Terre et l’Univers. C’est en leur donnant la meilleure formation possible que nous maintiendrons la qualité des enseignements de science de la Terre dans le secondaire dans les années à venir, cruciale pour donner aux jeunes le goût de notre discipline.

Les laboratoires ont leur structure et leur propre direction scientifique, leur stratégie pour quatre ans est clairement définie par leur projet quadriennal qui a été validé et le département est là pour les aider à réaliser ce projet quadriennal. La stratégie à plus long terme se discute évidemment avec l’École et le département.

Le laboratoire de météorologie dynamique est réparti sur 3 sites : 25 à 30 % à l’ENS, le reste à l’École polytechnique et à Paris VI. Ce laboratoire fait des recherches sur le climat, sa variabilité, sa prévisibilité et les processus dynamiques. Les aspects les plus théoriques sont étudiés à l’ENS comme les questions liées à la troposphère, aux mouvements des masses d’air, à l’eau atmosphérique, à la turbulence. On est au cœur des questions sur le changement climatique, des vagues de chaleur comme celle de 2003, sur les mouvements convectifs des masses d’air, en particulier les liens entre ces mouvements et les chaînes de montagne. Les montagnes, avec des questions couplées de climat et d’érosion sont d’ailleurs l’un des possibles points de rencontre entre les météorologues et les géologues comme le sont aussi les paléoclimats qui font appel à des carottes extraites du sol.

Au laboratoire de géologie, on a différents thèmes de recherche développés sur les failles actives, les séismes, la rhéologie, la déformation des chaînes de montagnes, anciennes comme les Alpes ou récentes accompagnées de séismes comme l’Himalaya. On mène aussi des recherches sur les fluides dans la croûte terrestre, la fracturation, les ressources naturelles et les stockages, en particulier le stockage et le recyclage du carbone. On étudie également les carbones extra-terrestres, les météorites en collaboration avec des collègues du Muséum. Un autre volet que l’on développe, est l’archéo-sismologie en partenariat avec le département d’archéologie en particulier avec Hélène Dessales qui s’intéresse au bâti ancien en Méditerranée orientale, en Turquie et qui a aussi travaillé sur Pompéi. On espère bien avancer avec elle sur des connaissances de sites anciens qui ont été affectés par des tremblements de terre autour de la Méditerranée.

Que souhaiteriez-vous développer dans ce département ?

Le directeur de département agit peu sur les recherches à court terme, celles-ci sont définies par les projets quadriennaux des UMR, il peut et doit par contre contribuer à la réflexion sur les orientations de recherche du département à plus long terme. Des pistes simples sont peu explorées actuellement, il s’agit de travailler sur les synergies à différentes échelles, département, École, campus PSL, Paris et Ile-de-France, ...

La première piste concerne les synergies au sein même du département. Diverses questions liées au changement climatique et aux aléas naturels peuvent constituer des passerelles entre les deux laboratoires, paléoclimats, mouvements verticaux de la Terre et des mers, impact des aérosols, … J’espère que les UMR approfondiront certains de ces axes. Beaucoup de ces questions font appel à des données spatiales, j’aimerais développer ce domaine.

Quels rapports entretenez-vous avec les autres départements scientifiques de l’École ?

C’est la deuxième piste sur laquelle j’aimerais travailler pour faire évoluer le département. Pour le recrutement d’étudiants et les enseignements, nous avons des liens naturels, historiques avec les départements de physique, de mathématiques et de chimie. Parmi les normaliens chercheurs au CNRS et membres des sections 18 (Terre et planètes telluriques) et 19 (Systeme Terre : enveloppes superficielles) du CNRS, plus de la moitié sont issus de cursus en physique ou mathématiques, parfois chimie. Tout en renforçant son recrutement en élèves issus du concours BCPST, il est important que le recrutement d’élèves issus de physique, mathématiques et chimie se poursuive. Avec la structure actuelle des cursus universitaires, il est tout à fait envisageable que des étudiants de ces filières rejoignent les enseignements de géosciences non pas dès leur arrivée mais en 2e année d’École, au moment où se fait le choix entre les masters.

En termes de recherche scientifique, les relations sont assez peu développées et pourraient l’être bien davantage, notamment autour de la biologie (biogéologie), de l’archéologie et de l’histoire pour tout ce qui concerne l’étude de séismes et éruptions anciens en Méditerranée, de la géographie où des thématiques autour de la montagne (paysages de montagne, utilisation de la montagne, érosion) et des rivages (évolution des rivages, altération du domaine côtier) pourraient être très porteuses et valoriser les deux départements. Elles pourraient l’être aussi avec la physique (autour de questions liées à la mesure et au transfert de temps et aux horloges embarquées sur les satellites), avec la chimie (autour de questions liées par exemple aux magmas, ou via la mise en commun d’outils d’analyse et d’expertise sur ces outils).

Y’a-t-il des partenariats extérieurs que vous souhaiteriez impulser ou renforcer ?

La troisième synergie concernera le campus PSL. Nous y avons peu de partenariats à l’heure actuelle. Nous pouvons en développer avec l’Observatoire de Paris (orbitographie, temps/fréquence), le collège de France et le Muséum. Cela fait l’objet de réflexions actuelles.

Le quatrième axe dans lequel les synergies sont déjà fortes mais demandant à être actualisées périodiquement concerne les relations avec les partenaires les plus naturels de notre département, que ce soit pour la recherche ou les enseignements (master cohabilités, écoles doctorales co-accréditées). Il s’agit donc en premier lieu des liens avec l’IPGP, l’IPSL et les Universités Paris 6 et 7. Le développement des OSU (Observatoires des sciences de l’Univers) devrait être l’un des éléments contribuant à la définition des interactions futures, le département pouvant jouer un rôle important dans l’exploitation des masses de données qui seront acquises par ces OSU.

Compte tenu des actions engagées par les deux départements dans le domaine de l’utilisation de données spatiales, notre département devrait renforcer son partenariat avec les agences spatiales et en premier lieu le CNES.

Quels types de débouchés offrent les géo­sciences ?

Les débouchés sont nombreux. Actuellement, nous avons des promotions de 15 étudiants, dont en moyenne 4 normaliens par an. 60 % des étudiants trouvent un emploi dans la recherche d’autres se retrouvent dans le privé ou partent à l’étranger. On n’a pas d’étudiants sans emploi. Pour l’attractivité, on est confronté comme d’autres départements à des difficultés au niveau du recrutement. En ce qui concerne les normaliens, notre concours d’entrée BCPST s’adresse à une filière où au lycée puis dans les classes prépas, la biologie domine, donc une majorité d’étudiants s’oriente en biologie. La question est comment intéresser d’autres étudiants normaliens ? pour continuer d’alimenter la recherche en géosciences avec des profils diversifiés. Une réflexion est à mener. Par ailleurs, les recrutements sur dossier qui constituent les 2/3 de nos promotions sont souvent des recrutements très réussis. On se retrouve avec des étudiants très motivés, très bosseurs, ça abouti souvent à de très bons chercheurs.

Quels sont vos projets à venir ?

J’ai des collaborations tout autour de la Méditerranée, je co-encadre des étudiants en thèse avec des collègues professeurs en Bulgarie et en Grèce. J’aimerais recommencer à étudier l’Etna, c’est sans doute le volcan le plus intéressant au monde, il est facile d’accès, très bien ausculté, on peut travailler à la fois sur les données à venir et sur une mine de données déjà acquises. C’est précisément parce que ce volcan est très bien étudié, qu’il faut l’étudier encore plus. C’est souvent en étudiant encore plus des objets que l’on croit déjà bien connaître que la science avance. Le Golfe de Corinthe est aussi une priorité, du laboratoire de géologie et d’autres établissements français, et ce sera je l’espère une des missions phares du chantier Méditerranée.

Quand vous ne travaillez pas, quelle est votre occupation préférée ?

J’aime bien lire, surtout de la littérature d’Europe du sud. J’essaye de découvrir aussi la littérature des Balkans. Depuis que je travaille en Bulgarie et en Macédoine, je trouve ces régions fascinantes, un carrefour des histoires de l’Europe. J’aime aussi faire du VTT, du ski, bricoler en famille dans ma maison des Hautes-Alpes.

 

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