Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
The aim of this paper is to investigate the asymptotic behavior of an inertial alternating algorithm based on the composition of resolvents of monotone operators. The proposed algorithm is a generalization of those proposed in Attouch et al. (2007) and Bauschke et al. (2005). As a special case, we also recover the classical alternating minimization algorithm (Acker, 1980), which itself is a natural extension of the alternating projection algorithm of von Neumann (1950) [4]. An application to equilibrium problems is also proposed.
ISSN: 0893-9659

hal-00776658
https://hal.univ-antilles.fr/hal-00776658
DOI : 10.1016/j.aml.2010.01.023

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
The Corinth Rift is the most seismically active zone in Europe. Since the year 2000, the Corinth Rift Laboratory (CRL, http://crlab.eu) consisting in a multidisciplinary natural observatory, aims at understanding the mechanics of faulting and earthquake nucleation in the Rift. Recent studies have improved our view about fault geometry and mechanics within CRL but there is still a critical need for a better knowledge of the structure at depth.In this project, we aim to analyze the complete seismological database (13 years of recordings) of CRL by using recently developed methodologies of structural imaging in order to determine, with high resolution, the local 3D structure and the earthquake locations. We perform an iterative joint determination of 3D velocity model and earthquake coordinates. P and S velocity models are estimated through a first arrival traveltime tomography by using the adjoint state method proposed by Taillandier et al. (2009). It consists in the minimization of the cost function between observed and theoretical arrival times,which is achieved by estimating the gradient of the cost function. Earthquake locations are also estimated with a linearized inversion approach by computing the gradient of the misfit function. Iterations are repeated until the cost function no longer decreases. We present preliminary results consisting in: (1) the adjustment of a 1D velocity model that is used as initial model of the 3D tomography and (2) a first attempt of the joint determination of 3D velocity model and earthquake locations.We also perform a preliminary receiver function analysis of teleseismic data recorded by the broadband stations of the CRL network. The multiscale approach (Gesret et. al., 2010) analysis of teleseismic P to S converted waves allows to analyze the signal toward the higher frequencies and thus to characterize the structure at depth with a high resolution. Our multiscale approach should give us reliable depth of interfaces beneath seismometers in the CRL area. In this first attempt, we adjust the 1D velocity model that produces a synthetic RF as similar as possible to the stack of observed RF for a subset of data. The identified interfaces could then be compared with heterogeneities imaged by the tomography.
AGU Fall Meeting
San Fransico, United States

hal-01417184
https://hal-mines-paristech.archives-ouvertes.fr/hal-01417184

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Joint inversions are now commonly used in Earth Sciences. They have been developed to better understand Earth structure since they provide more constraints on the inverted parameters. We propose a new process to simultaneously invert several data sets in order to better image 3-D crustal and upper mantle structures. Our inversion uses 3 kind of data which present a good complementarity : (1) P receiver functions to provide Moho depth variations, (2) teleseismic delay times of P waves to retrieve velocity anomalies in the crust and upper mantle, (3) gravity anomalies to image density variations at lithospheric scale. In our scheme, receiver functions are first inverted. The resulting Moho depths are then interpolated and incorporated as a priori information into the joint inversion of teleseismic delay times and gravity anomalies process. In our new approach, we perform a model space search for Moho variations, P-velocity and density structure to find acceptable fit to the three data sets. In order to preferentially sample the good data fit region, we chose the Neighborhood algorithm of Sambridge to optimistically survey the model space. We model the delay times with a 3-D raytracing using velocity nodes evenly spaced and linked with density nodes via a linear relationship. This relationship can evolve through depth, simulating its pressure dependance. We test our scheme on synthetic examples, and apply the method in a continental rifting region where deformation processes are complex and badly known. This joint inversion thus provides more constraints on the inverted parameters, and allows us to better image crust - mantle interactions in the case of the Hangai dome (Central Mongolia). Indeed, in this area, we expect an asthenospheric upwelling to dynamically support the topography, but we image a density - velocity anomaly in the lower crust. The effects on topography and the origin (composition vs. thermal) of this anomaly are still under debate.
Les inversions conjointes sont maintenant communément utilisées en Sciences de la Terre. Elles ont été développées afin d'améliorer notre connaissance et compréhension de la structure interne de la Terre puisqu'elles apportent de plus en plus de contraintes sur les paramètres inversés. Dans cette thèse, nous proposons un nouveau processus d'inversion conjointe qui prend en compte trois paramètres différents et qui mène à l'obtention d'un modèle lithosphérique tridimensionnel. Notre méthode utilise trois types de données gravimétriques et sismologiques qui présentent une bonne complémentarité : (1) Les fonctions récepteur P afin d'obtenir les variations de profondeur du Moho, (2) les délais de temps d'arrivées P des téléséismes pour retrouver les anomalies de vitesse dans la croûte et le manteau supérieur, (3) les anomalies gravimétriques qui donnent accès aux variations de densité à l'échelle lithosphérique. Dans le schéma d'inversion proposé, nous inversons d'abord les fonctions récepteur. Les variations de profondeur du Moho qui en résultent sont alors interpolées puis incorporées comme information a priori dans le processus d'inversion conjointe gravimétrie - tomographie télésismique. Que ce soit pour les fonctions récepteur ou pour la partie conjointe, notre méthode d'inversion se base sur un algorithme de recherche afin de trouver la structure qui minimise l'écart aux trois types de données. Nous avons opté pour l'algorithme de voisinage qui présente l'avantage de concentrer sa recherche dans les régions qui minimisent l'écart aux données sans toutefois abandonner les autres régions afin de limiter les risques de convergence vers un minimum local. Nous utilisons un modèle 3-D constitué de noeuds de vitesse afin de modéliser les délais de temps. Ces noeuds de vitesse sont liés aux noeuds de densité grâce à une relation linéaire entre vitesse et densité. Cette relation peut évoluer avec la profondeur de manière à simuler les effets dus aux variations de pression. Nous avons réalisé plusieurs tests synthétiques afin d'évaluer le comportement de notre nouvelle méthode. Ils ont permis de montrer que les variations du Moho ainsi que les anomalies de vitesse et densité sont bien retrouvées. Ils ont également montré l'importance de la prise en compte de ces trois types de données dans un même schéma d'inversion, notamment en ce qui concerne la faculté de discerner les variations d'interfaces des anomalies volumiques. Nous avons ensuite appliqué la méthode dans une région continentale en phase de rifting où les processus de déformation sont complexes et mal connus. Notre nouvelle méthode a apporté davantage de contraintes sur les paramètres inversés et a permis d'obtenir un modèle correctement résolu de la croûte et du manteau supérieur sous le dôme de Hangai (Mongolie Centrale). Une anomalie asthénosphérique sous le dôme est souvent invoquée pour expliquer sa topographie élevée mais c'est une anomalie (en vitesse et densité) crustale (croûte inférieure) qui s'exprime dans nos modèles. Ses effets sur la topographie et son origine (compositionnelle et/ou thermique) sont encore débattus et nécessiteraient des études plus poussées (paramétriques, VP =VS, ...).
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00783524

tel-00783524
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00783524
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00783524/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00783524/file/Basuyau2011.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
The Corinth Rift is the most seismically active zone in Europe. The area is characterized by very localized NSextension at a rate of1.5cm/year, the occurrence of frequent and intensive microseismic crises and occasionalmoderate to large earthquakes like in 1995 (Mw=6.1).Since the year 2000, the Corinth Rift Laboratory (CRL, http://crlab.eu) consisting in a multidisciplinary naturalobservatory, aims at understanding the mechanics of faulting and earthquake nucleation in the Rift. Recent studieshave improved our view about fault geometry and mechanics within CRL, but there is still a critical need for a betterknowledge of the structure at depth both for the accuracy of earthquake locations and for mechanical interpretationof the seismicity.In this project, we aim to analyze the complete seismological database (13 years of recordings) of CRL by usingrecently developed methodologies of structural imaging, in order to determine at the same time and with highresolution, the local 3D structure and the earthquake locations.We perform an iterative joint determination of 3D velocity model and earthquake coordinates. In a first step, Pand S velocity models are determined using first arrival time tomography method proposed by Taillandier et al.(2009). It consists in the minimization of the cost function between observed and theoretical arrival times which isachieved by the steepest descent method (e.g. Tarantola 1987). This latter requires computing the gradient of thecost function by using the adjoint state method (Chavent 1974). In a second step, earthquakes are located in thenew velocity model with a non-linear inversion method based on a Bayesian formulation (Gesret et al. 2015). Step1 and 2 are repeated until the cost function no longer decreases.We present preliminary results consisting in: (1) the adjustement of a 1D velocity model that is used as initialmodel of the 3D tomography and (2) a first attempt of the joint determination of 3D velocity model and earthquakelocation.In addition to the tomographic imaging, we perform a preliminary receiver function analysis of teleseismic datarecorded by the broadband stations of the CRL network. The RF analysis should provide the interface depthsbeneath seismometers and increase the imaging resolution of the upper crustal structures provided by the 3Dtomography. In this first attempt, we adjust the 1D velocity model that produces a synthetic RF as similar aspossible to the observed RF for a subset of data. We compare the identified interfaces with structures imaged bythe tomography.
EGU general assembly 2016
Vienne, Austria

hal-01306224
https://hal-mines-paristech.archives-ouvertes.fr/hal-01306224

Résumé : Penaeus stylirostris shrimp imported from Hawaii for a genetic program and kept at the Saint-Vincent research facility had progressively developed a high sensitivity to IHHNV, the etiological agent of the Infectious, Hypodermic, and Hematopoietic Necrosis. Fears were that the virus could not only be transferred to their offspring, but also that the New Caledonian strain of Penaeus stylirostris, so far considered as resistant, could become sensitive by an off balance of its hosts/pathogen equilibrium. In October 2008, a joint decision between Uprac (shimp owner), Davar (New Caledonian Animal Health Authority) and Ifremer (scientific partner) was taken to terminate all pure breed and hybrid Hawaiian populations remaining in the ponds, and to implement an intensive fallowing protocol, and controlled restocking. IHHNV was also suspected to trouble experiments carried out in the research facility (mortalities, deformities, slow growth), thus affecting research programs. Difficulties pointed out by IHHNV have triggered since 2008 some awareness on biosecurity issues at some level of the New Caledonian shrimp industry. At the St-Vincent research station, it led to a risk assessment and implementation of biosecurity procedures (fallowing, propagation, grow out and use of screened animals) which minimizes the risk of expression of IHHNV. The use of a brand new hatchery building on site also helped in resetting routine hygiene procedures during production and in controlling incoming and outgoing items (shrimp, water, feed, personnel, equipment, pests and wastes). IHHNV has not been detected on analysed samples since then nor have any symptoms been found during experimental or broodstock growout. Keeping this control alive is considered as a useful tool to lower the risk of potential health threats, to get a better understanding in case of an outbreak, and to increase the reliability of experimental results.
Les crevettes originaires d’Hawaii et conservées au LEAD St-Vincent, dans le cadre du programme d’introduction de variabilité génétique dans le cheptel Calédonien, ont progressivement montré une sensibilité importante au virus IHHNV, agent de la Nécrose Hypodermale et Hématopoïétique Infectieuse (mortalité, croissance ralentie, déformations). Les risques d’une transmission génétique de cette sensibilité à leur descendance à moyen terme, et de son développement par rupture de l’équilibre hôte/pathogène sur la souche dite « Calédonienne » jusqu’alors considérée comme résistante à l’IHHN, ont conduit à partir d’octobre 2008, avec l’accord et l’appui de l’UPRAC et de la DAVAR, à la suppression des animaux hawaiiens ou hybrides encore présents dans les bassins de terre du LEAD St-Vincent, au vide sanitaire de ces derniers, et au repeuplement contrôlé du site. D’autre part, le virus IHHN est soupçonné d’avoir pu affecter les animaux utilisés dans les expérimentations menées au LEAD-St-Vincent (mortalités, déformations, croissance réduite), influençant donc potentiellement leur bon déroulement et celui des programmes de recherches. Les obstacles soulevés par l’expression du virus IHHN ont donc initié depuis 2008 une prise de conscience et la mise en place de démarches de biosécurité dans certains points de la filière. A la station de St-Vincent, cette démarche s’est traduite par une identification/évaluation des risques et l’application de mesures (vide sanitaire, reproduction, élevage et utilisation des animaux contrôlés) chacune dotée de procédures qui regroupées, minimisent le risque d’introduction et de dissémination de l’IHHNV. La prise en main de la nouvelle structure d’écloserie sur le site de la SASV a également été mise à profit pour revoir les procédures d’hygiène de routine dans la conduite des productions et dans le contrôle des flux intrants et sortants (animaux, eau, aliments, personnel, équipement, nuisibles, déchets). Aucune détection d’IHHNV sur les échantillons prélevés n’a depuis été observée, de même qu’aucun symptôme de l’expression de cette maladie sur les animaux en élevage sur le site de Saint-Vincent. La poursuite de ces mesures est envisagée comme un outil d’aide à la minimisation des problèmes potentiels, à leur compréhension en cas d’apparition, et à la fiabilisation des résultats.

Droits : 2010 Ifremer
http://archimer.ifremer.fr/doc/00118/22949/20776.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00118/22949/