Se préparer aux effets des changements climatiques avec la géophysique

Alors que les craintes d’inondations ne cessent de croître en raison des changements climatiques, le travail du Dr Peter Lelievre en imagerie géophysique devient de plus en plus important dans la province du Nouveau-Brunswick et au-delà.

Professeur adjoint au département de mathématiques et d’informatique de l’Université Mount Allison, le Dr Lelievre est un géophysicien appliqué qui réalise des images de ce qui se trouve sous terre. Au début de sa carrière, cette quête était liée à l’exploration minière ou à “l’aide à la recherche de matériaux tels que les métaux que notre société utilise pour les matériaux de construction de base”. Plus récemment, il s’est intéressé à l’imagerie et à la compréhension de ce qui se passe avec les infrastructures anti-inondations.

“Avec les changements climatiques et la montée des niveaux de la mer, nous devons mieux comprendre comment l’eau traverse ces barrières anti-inondations”, explique Lelievre. “L’imagerie géophysique peut nous aider à mieux comprendre ces phénomènes et à identifier également des problèmes d’érosion qui pourraient causer une rupture.”

Lelievre se promène dans les champs et les marais près de Sackville, N.-B. — des endroits où se déroule maintenant sa recherche. Être à Mount Allison signifie qu’il est entouré de terres protégées par des digues et il, son épouse et son chien y marchent fréquemment.

“Cela occupe bien plus de place dans mes pensées au quotidien”, déclare-t-il. “C’est vraiment agréable de pouvoir adapter et relier mes recherches à cette partie de la communauté locale et à ma vie quotidienne.”

Lelievre utilise des outils qui mesurent les champs électriques et électromagnétiques, puis il applique des méthodes mathématiques complexes et une puissance de calcul importante pour traiter les données.

“Nous faisons passer les données à travers des algorithmes que nous développons, ce qui crée une image de ce qui se trouve sous terre”, explique-t-il en parlant de l’utilisation des outils de calcul haute performance de l’Alliance de recherche numérique du Canada. “C’est là que s’inscrit la partie calcul intensive. Ce sont des problèmes de calculs extrêmement complexes.”

Pour ses recherches plus poussées, une tâche d’imagerie peut nécessiter 600 unités centrales de traitement (CPU), consommer environ deux téraoctets de mémoire vive (RAM) et prendre plus de quatre jours pour être terminée. Lui et son équipe de recherche utilisent le langage de programmation moderne Fortran et créent leurs propres logiciels pour traiter leurs données électriques et électromagnétiques et générer des images de la Terre.

Avec l’aide de ses étudiants, postdoctorants et collègues, il développe des méthodes de traitement des données qui pourraient être utilisées sur le terrain, et il collecte des données sur le terrain pour aider à tester ces méthodes.

“À terme, nous aimerions pouvoir créer des méthodes de traitement de données que nous pourrions utiliser sur le terrain avec un ordinateur portable, et ainsi, vous auriez simplement un petit ordinateur portable courant, où vous obtiendriez un résultat en temps réel, pratiquement”, déclare-t-il, ajoutant que l’histoire de l’informatique nous apprend que cela pourrait bien arriver à court terme.