Creuser plus intelligemment : comment Proceq et CLIMBS construisent les archives paléoenvironnementales du Kentucky

Pour constituer le dossier paléoenvironnemental du Kentucky, il faut beaucoup creuser. Des trous de forage, des tranchées et de la terre sous les ongles. Les chercheurs du projet CLIMBS 2, Paléo-perspectives, étudient des couches de sédiments empilées par centaines pour révéler la fréquence et la durée des inondations dans le Kentucky, afin de mieux anticiper les risques futurs. En d'autres termes, l'excavation n'est pas près de disparaître. Mais grâce à un nouveau partenariat, les géologues de CLIMBS peuvent désormais creuser plus intelligemment, et non plus difficilement.

En novembre dernier, CLIMBS a conclu un partenariat public-privé qui peut modifier la façon dont les étudiants et les chercheurs en géologie établissent les archives de l'histoire environnementale récente du Kentucky. Proceq est une société internationale qui conçoit des systèmes avancés de radar à pénétration de sol et d'autres techniques de contrôle non destructif. Elle s'est associée au projet CLIMBS et transforme déjà la manière dont le Kentucky cartographie les risques, forme les talents et découvre les histoires écrites sous nos pieds.

Au centre de cette collaboration se trouve Patrick Baldwin, un ancien étudiant de l'Université du Kentucky en sciences de la terre & et de l'environnement, dont le parcours professionnel, de l'université à l'industrie, ramène aujourd'hui le géoradar (GPR) à son alma-mater. M. Baldwin est aujourd'hui ingénieur principal chargé des applications sur le terrain chez Proceq. "Ce [partenariat] est une grande victoire pour [Proceq] Screening Eagle, [le Kentucky Geological Survey] KGS et le projet CLIMBS", a déclaré M. Baldwin. "Pour les étudiants des universités, il est à espérer que lorsqu'ils entreront sur le marché du travail, ils auront des connaissances sur les radars à pénétration de sol."

Le lien de Baldwin avec le partenariat est aussi personnel que professionnel. Après avoir obtenu son diplôme au Royaume-Uni en 2016 et occupé un poste industriel qui lui a immédiatement permis d'utiliser le géoradar, il a compris l'importance d'exposer les étudiants aux outils géophysiques modernes dès le début de leur formation. Cette vision est aujourd'hui le moteur de son implication dans CLIMBS.

"Je suis honoré de revenir et de travailler avec [le directeur du KGS] Mike McGlue, le KGS et l'EES", a-t-il déclaré. "C'est passionnant de revenir et de former les étudiants actuels à l'aide de cette technologie."

Sous l'impulsion de Baldwin, Proceq a consacré son temps, son personnel et sa technologie au projet CLIMBS 2 à la mi-novembre sur le site Big Bone Lick State Historic Site, un haut lieu de la paléontologie. Pendant trois jours, les chercheurs de CLIMBS et les étudiants de KGS, de l'université du Kentucky, de Morehead State University et de Western Kentucky University ont uni leurs forces dans le cadre d'un effort interdisciplinaire qui a mis en évidence les possibilités du partenariat.

L'équipe a utilisé les systèmes de géoradar GS9000 et GS8000 de Proceq, le réseau de résistivité électrique SuperSting de KGS, l'unité de géoradar basse fréquence Mala de EES et des géophones à ondes de cisaillement pour recueillir des données complémentaires sur le sous-sol, tandis que les chercheurs de CLIMBS ont repéré des sites de ruisseaux à proximité pour de futurs travaux dirigés par des étudiants. La semaine s'est terminée par une session de formation pratique sur les logiciels, dirigée par Dean Goodman de Proceq, qui a permis aux étudiants et aux chercheurs d'utiliser les mêmes outils avancés de visualisation et de traitement que ceux utilisés dans les études géophysiques professionnelles. Cette formation avancée sur le terrain a été une expérience inestimable pour de nombreux étudiants de premier cycle sur le site.

"Ils nous ont montré un logiciel vraiment robuste qui peut vraiment faire beaucoup pour le projet EPSCoR 2", a déclaré Hannah Sprinkle, étudiante en géologie à l'université Morehead State. "Voir des personnes de différents horizons géologiques travailler ensemble pour un objectif commun - et nous impliquer en tant qu'étudiants de premier cycle - est vraiment important."

"Pour une petite université comme Morehead State, la collaboration avec Proceq et CLIMBS débloque des capacités auparavant hors de portée", a déclaré Jen O'Keefe, mentor d'Hannah et professeur à Morehead State. "Grâce à ce partenariat, ajoute Mme O'Keefe, nous pouvons offrir à nos étudiants des possibilités avancées d'apprentissage par l'expérience. Nous pouvons, pour la première fois, former les étudiants à l'utilisation du géoradar, ce qui nous aide à déterminer où se trouvent les meilleurs enregistrements avant de creuser des tranchées ou des trous de forage."

Pendant trois jours, l'équipe a utilisé le site GS9000 pour cartographier les couches de sédiments, dans l'espoir de révéler les détails de la stratigraphie peu profonde, c'est-à-dire l'enchaînement des couches rocheuses, qui représente les conditions environnementales récentes dans le comté de Boone. La stratigraphie était difficile à représenter, en partie à cause d'une métropole tentaculaire de tunnels de spermophiles juste sous la surface. La visualisation en temps réel et les données GNSS ont aidé l'équipe à repérer des vides que les méthodes traditionnelles n'auraient pas détectés. Grâce à un traitement complémentaire, la découverte des tunnels de spermophiles a démontré la puissance de la technologie pour visualiser les processus géologiques peu profonds tels que la bioturbation, ou la perturbation des sédiments par les animaux fouisseurs.

"Parfois, vous allez sur le chantier en cherchant quelque chose de spécifique, et vous finissez par trouver quelque chose de totalement inattendu", a déclaré Proceq dans un communiqué.

Le partenariat entre CLIMBS et Proceq favorise la collaboration à une échelle qui est rare dans la recherche académique. En permettant une cartographie plus rapide et plus complète du sous-sol, en donnant accès à des instruments et à des analyses de qualité professionnelle et en créant des parcours de formation directe qui relient les étudiants à l'industrie, ce partenariat est un excellent exemple de la manière dont les universités publiques et les entreprises privées peuvent travailler ensemble pour faire avancer la science et renforcer le vivier de main-d'œuvre.

Mike McGlue, cochercheur principal du projet CLIMBS et codirecteur du projet 2, souligne l'importance de ce partenariat en déclarant : "Former des étudiants et en apprendre davantage sur l'histoire récente du Kentucky est au cœur de la mission du projet CLIMBS - les deux aident le Commonwealth à renforcer sa résilience. Je suis fier de collaborer avec Patrick et l'équipe de Proceq sur un site de classe mondiale, ici même, dans le comté de Boone."

Plus important encore, ce partenariat contribuera à former la prochaine génération de géoscientifiques du Kentucky pour résoudre les problèmes d'aujourd'hui et de demain.

Et pour Baldwin, c'est là le cœur du problème.

"Espérons que lorsque ces étudiants entreront sur le marché du travail", a-t-il déclaré, "ils sauront déjà comment utiliser cette technologie et seront prêts à diriger".

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