Géophysique

Ground Penetrating Radar (GPR)

Le géoradar ou GPR (Ground Penetrating Radar) est un instrument de géophysique actif qui envoie des ondes électromagnétiques dans le sous-sol grâce à une antenne émettrice. Lorsque ces ondes rencontrent des changements de texture du sous-sol, une partie du signal est renvoyé vers la surface et enregistrée par l’antenne réceptrice. Les radargrammes, qui enregistrent la vitesse de pénétration du signal dans le sous-sol, sont autant de coupes du terrain que des logiciels spécialisés permettent de filtrer et de combiner de manière à restituer des cartographie du sous-sol en 3D.

La profondeur d’investigation dépend de la longueur d’onde émise par l’antenne et de la conductivité électrique du sous-sol . Plus le sous-sol est conducteur, moins le sondage est profond parce que l’énergie électromagnétique se dissipe dans le milieu. Pour une meilleure pénétration, l’antenne est en contact avec le sol pour minimiser la déperdition d’énergie liée au changement de milieu entre l’air et le sol. Il faut noter également que plus la fréquence utilisée est élevée, meilleure est la résolution, mais au détriment de la profondeur d’investigation.

Le laboratoire TRACES s’est donc équipé d’un géoradar de marque GSSI doté d’une unité de contrôle SIR4000 et de 3 antennes émettrices de 200 MHz, 400 MHz et 900 MHz permettant des profondeurs d’investigation de 50 cm à 6m. 

L’antenne de puissance médiane (400 MHZ) peut être opérée sur le terrain à l’aide d’un chariot à 3 roues poussé par un opérateur. Des lignes de mesures parallèles espacées de 50 cm sont réalisées par allers-retours successifs. Les données ont été traitées et assemblées grâce au logiciel RADAN 7.

Sa mise en oeuvre sur le site de l'ancienne église paroissiale Notre-Dame-de-Baude, aujourd'hui disparue, a permis d'en documenter le plan ainsi que les conditions d'implantation sur les ruines d'une villa antique.

Notre objectif est d'utiliser cet outils aussi souvent que possible, en combinaison avec d'autres méthodes, pour tester et compléter notre connaissance des sites identifiés en prospection pédestre.

Magnétomètre GSM-19

La mesure passive du champ magnétique terrestre, et les perturbations induites par les activités humaines passées, fait partie de l'éventail des techniques disponibles permettant le repérage et la cartographie des vestiges enfouis de structures maçonnées ou non, mais aussi de restes d'activités humaines liées à la combustion (foyers, fours, etc.). 

Le matériel acquis est un magnétomètre GSM-19. Il s’agit d’un magnétomètre à protons champ total. Sa technologie « overhauser » décuple sa sensibilité jusqu’à 0,01 nT avec 1 échantillon par seconde. Son mode « walking » permet d’acquérir des données en continu au fil de la marche puisqu’il est équipé d’un GPS intégré. Il est équipé de 2 capteurs distincts pour un montage en mode gradiomètre. Le matériel est porté à dos d’homme.

Le magnétomètre a été testé sur plusieurs concentrations de mobilier antiques identifiées aux cours de nos prospections pédestres.

Si les résultats ne permettent pas de cartographier précisément d’éventuelles substructions, ils permettent assurément d’identifier une anomalie du champ magnétique en plein cœur de la concentration de mobilier S.031. La configuration et l’amplitude de cette anomalie laisse penser à la présence d’une structure de combustion ou de ces restes enfouis dans la couche arable (foyer, four, etc.).