Le terme gravimétrie désigne une méthode de mesure et d’étude des variations du champ de pesanteur.
Globalement, l’accélération de pesanteur vaut à peu près 9.8 m/s² à la surface de la Terre, mais cette valeur varie selon l’endroit, en raison par exemple de l’aplatissement du globe aux pôles ou de la répartition hétérogène des différentes masses avoisinantes (montagnes, fosses…). Elle varie également de façon temporelle en raison des phénomènes de marée, des mouvements dus à la tectonique des plaques ou encore de la fonte des glaciers.
La gravimétrie au Service de Géodésie et de Métrologie de l'IGN
Gravimètrie en montagne
Depuis la parution du décret n°2011-1371 du 27 octobre 2011, l’IGN est notamment chargé des missions suivantes : « concevoir et constituer une infrastructure géodésique cohérente avec les systèmes internationaux, et assurer la gestion du système national de référence géographique, gravimétrique et altimétrique ».
Les réseaux gravimétriques utilisent l’infrastructure des réseaux géodésiques de base. Par exemple, en métropole, au moins un point de chaque site du Réseau géodésique de base français (RBF) bénéficie de mesures gravimétriques. La détermination de cette composante est effectuée au moyen de gravimétrie absolue, pour une partie des points, et de gravimétrie relative pour le rattachement des autres points.
Les valeurs de « g » sont diffusées sur http://geodesie.ign.fr et sur http://geoportail.fr par l’intermédiaire des fiches signalétiques des sites des réseaux géodésiques de base.
Le réseau de référence gravimétrique métropolitain a été établi en premier. Le réseau RBF de 1032 sites compte aujourd’hui près d’un quart des sites mesuré en absolu et les trois autres quarts en relatif. Plus de 92% des observations se situent sous les 20 µGals de résidus. L’écart-type sur les valeurs de g est inférieur à 20 µGals pour plus de 98% des points.
Le réseau de la Guadeloupe a été créé en 2013,celui de la Martinique en 2014, celui de la Guyane en 2015 et ceux de l’Océan indien (Réunion, Mayotte) en 2016. Le réseau de St-Pierre-et-Miquelon est prévu en 2018.
En parallèle à cette mise en place des différents réseaux sur les territoires outre-mer, des améliorations sont chaque année apportées au réseau métropolitain.
Les appareils
le gravimètre absolu
plan en coupe du gravimètre absolu A10
Afin d’effectuer les mesures de gravimétrie absolue, l’IGN a acheté en 2015 un gravimètre absolu Micro-g LaCoste A10. Il utilise aussi un appareil de même type acheté en 2005 en partenariat avec l'Institut de recherche pour le développement (IRD) et l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP).
« L’IGN assure aussi des prestations facturées en France et à l’étranger, de gravimétrie absolue pour des points isolés et d’établissement de réseaux gravimétriques. Ces appareils, basés sur le principe de la chute libre dans le vide d'un objet (coin de cube en céramique), permettent de mesurer la valeur réelle de l’accélération de la pesanteur en n’importe quel point.
les gravimètres relatifs
Gravimètre relatif
Pour ce qui est des mesures de gravimétrie relative, l’IGN est propriétaire de deux gravimètres Scintrex de type CG-5.
Si, en gravimétrie absolue, on mesure directement l’accélération de pesanteur, en gravimétrie relative, on détermine des différences d’accélération entre deux points.
Le principe de ces appareils est de mesurer l’allongement d’un ressort auquel est suspendu un poids soumis à l’influence du champ de pesanteur.