Frédéric Nguyen,
Professeur à l’Université de Liège en géologie

Interview réalisée en novembre 2020

Pour commencer, est-ce que vous pourriez vous présenter, parler de vos parcours académique et professionnel ? 

Je suis entré candidat pour Ingénieur civil après une année passée aux Etats-Unis. Après mes candidatures (NDLR : bachelier aujourd’hui), j’ai pris l’option Géologie parce qu’il y avait tout l’aspect lié à l’environnement qui m’intéressait beaucoup et c’était celui qui me permettait d’avoir le contact le plus proche avec les futurs métiers que je voulais exercer. Ensuite, j’ai débuté une thèse de doctorat à Liège et mon superviseur a été nommé à Grenoble où j’ai poursuivi mes recherches. Cela concernait l’imagerie géophysique pour la recherche de failles actives, de failles sources de tremblements de terre en Europe. En effet, comme nous sommes dans une région non pas entre deux plaques tectoniques (donc très actives), mais dans ce qu’on appelle intraplaques, les déformations sont très lentes donc il est très difficile de trouver des failles à partir de la surface. On a donc besoin de méthodes qui sont capables de voir sous le sol, d’où l’intérêt de la géophysique. Après avoir développé ce type de méthode, j’ai postulé à un postdoctorat en Allemagne dans un centre de recherche fédéral (le FZ Juelich) et là j’ai davantage travaillé sur des problématiques environnementales et d’intrusion d’eau salée (provenant de la mer) dans les aquifères côtiers. C’était également un projet européen et les sites d’études étaient en Espagne. On y a installé des lignes géophysiques de 3km de long depuis la digue pour avoir une centaine (voire un peu plus) de mètres de profondeur d’investigation afin d’étudier les conséquences du pompage en Andalousie. En effet, il y a énormément de serres pour la production des tomates qui ont besoin de beaucoup d’eau donc s’ils pompent de l’eau souterraine, cela entraine une intrusion d’eau salée, mais qui devient une contamination puisqu’elle va plus loin qu’elle n’est supposée l’être à son état naturel. J’y ai travaillé pendant trois ans puis un poste de professeur s’est ouvert à Liège auquel j’ai postulé en 2007 (tout en gardant mon poste en Allemagne jusqu’en 2008) et je suis professeur invité à la KU Leuven. Maintenant, j’anime une équipe de recherche d’une dizaine de personnes pour développer des méthodes capables de voir sous le sol et pour améliorer nos connaissances sur des dites complexes comme les sites contaminés ou pour étudier les ressources en eau, etc. 

Au niveau de la prospection, quel est le rôle même du scientifique qui va être amené à travailler sur un terrain ou pour un client par exemple ? Quelles sont les étapes de son travail ?  

La première chose à faire c’est qu’il va devoir bien comprendre l’objectif et le cadre qui sont posés : par exemple de l’exploration, de la prospection pour chercher une ressource en eau ou pour rechercher certains types de minerai. 

Pour la deuxième étape, il va réfléchir aux paramètres physiques qui vont lui permettre de répondre à la question et de produire une image avec un contraste suffisant pour pouvoir bien diagnostiquer le problème qui est posé. Si je reprends l’exemple de l’intrusion d’eau salée, on lui demande de vérifier où elle se trouve. Il va naturellement se tourner, par exemple, vers la conductivité électrique puisque l’eau de mer - qui est plus salée - conduit davantage l’électricité que l’eau douce. Là-dessus, il va pouvoir faire un choix de méthode puisqu’il va ensuite dimensionner une campagne de mesure et la réaliser. 

Il va aller sur le terrain prendre les données (à petite ou grande échelle, cela dépend du site et de l’objectif). Puis, il y a toute la modélisation et le traitement de données : le report de celles-ci grâce à des systèmes GPS, dans des cartes, Google Earth ou autre. On a des modèles numériques dans lesquels on projette des données qu’on va traiter pour en produire des images. Une fois qu’on a ces images (qui seront le long d’un profil comme si on faisait un scan sous le sol), on va avoir une distribution spatiale des propriétés physiques. Dans l’exemple de la conductivité électrique, on a une anomalie de la conductivité à 300 mètres de profil et 50 de profondeur qui est identifiée, mais on n’en connait pas la cause. Vient donc la phase d’interprétation où on essaye de comprendre en y intégrant des données (de surface, de forage, etc.) pour terminer par la synthèse. 

En parlant de toutes ces étapes, est-ce qu’il y a des outils particuliers qui sont employés ? 

Il y a pas mal d’outils que l’on utilise, oui. Depuis le positionnement par GPS différentiel et en temps réel en passant par la carte géologique pour un peu naviguer dans l’espace. Ensuite au niveau des appareils de mesure, ce sont des choses que les gens ne connaissent pas généralement. On a un système de résonance magnétique nucléaire, c’est un peu comme une IRM à l’hôpital sauf qu’ici on l’applique sur le terrain avec de grandes boucles qui font 100 mètres de long qui envoient des pulses électromagnétiques qui excitent les protons contenus dans l’eau souterraine. Il y a beaucoup de développement autour de ça, on a également des radars qui sont capables de pénétrer sous le sol. Il y a beaucoup d’avancées puisque maintenant on est capable de faire une mesure non pas uniquement à un temps donné, mais une répétition de cette mesure pour suivre un problème. Si on a un glissement de terrain, par exemple, on va placer un dispositif géophysique qui va suivre dans le temps les mécanismes d’évolution de glissement pour prévenir une éventuelle catastrophe. 

Au niveau de la visualisation des données, on utilise beaucoup Paraview, par exemple, qui est un logiciel open source, mais il existe également du développement technologique de réalité virtuelle ou réalité augmentée pour visualiser les données au niveau 3D. Ensuite, au niveau du traitement, on est sur des logiciels d’imagerie particuliers, un par méthode pratiquement. Dans les interprétations, on arrive dans des logiciels de visualisation capables de représenter la surface avec un modèle numérique de terrain sur laquelle on peut projeter une image satellite, tous les modèles 3D qui constituent les hypothèses géologiques, mais également les données de forage. 

Dans le cadre du cours de « Prospection géophysique » que vous donnez à l’Université de Liège, il est demandé aux étudiants de réaliser des travaux pratiques, mais surtout des journées de terrain. Est-ce qu’elles constituent une introduction à ce qui les attend ou bien une réalité, une expérience concrète ? 

Je leur donne dès le début du cours, le projet qui est plus un « mini-projet ». On a plusieurs sites de démonstration au Sart Tilman. Celui que j’utilise pour l’instant et le plus récent, c’est Colonster. Il y a des prairies qu’utilise la Faculté de Médecine Vétérinaire avec une série de forages de contrôle installés. Là, je leur demande un objectif qui peut être, par exemple, essayer de retrouver la géométrie des roches dures en dessous de la plaine alluviale (il y a une plaine alluviale de 15 mètres de gravier et d’argile) ou – c’est un objectif classique en génie civil - suivre la topographie d’un rocher donné car ça peut influencer le type de fondation.
Du coup, ils ont un choix de méthode et ils vont pouvoir faire les différentes étapes évoquées précédemment. Après le cours théorique, lorsqu’il fait meilleur, en avril-mai, ils doivent avoir dimensionné leur campagne au niveau pratique. Par exemple s’interroger sur la méthode : on a 128 électrodes, est-ce qu’on les dispose à 2 ou 5 mètres d’intervalle ? Afin atteindre l’objectif donné, ils vont prendre les mesures eux-mêmes sur site, accompagnés évidemment par des assistants. Ensuite, on rapatrie les données au laboratoire et dans les classes. On y fait le traitement avec eux, mais comme ils ont vu un certain nombre d’outils avant, ils sont assez autonomes. On les place dans un objectif métier dans le sens où tout ce qu’on leur demande de visualiser, c’est une demande que l’on retrouve toujours dans le monde professionnel. Cela peut être repérer les remblais, suivre la topographie, détecter la limite entre deux couches géologiques.

Est-ce qu’il y a des qualités à avoir pour exercer ce métier ? 

Je pense qu’il y a un certain degré d’ouverture qu’il faut avoir. C’est un métier qui en fait implique d’un côté de l’ingénierie, il y a tous les logiciels de traitement, les dimensionnements, etc, toute la partie rigoureuse mathématique ainsi que les sciences naturelles, avec la géologie. Cependant, on n’est plus dans des certitudes : on a des informations qui ne sont pas à 100% fiables. Il faut pouvoir être confronté à cette dualité.
Il faut maitriser les outils que l’on utilise (physique, mathématique et informatique) et parfois être créatif : on a des images qui sont un peu floutées (contrairement à l’imagerie médicale où on a une très bonne résolution), on va avoir des variations de paramètres, des blocs de couleur un peu partout, il faut un peu de créativité sur base scientifique pour trouver la solution.

Quels sont les avantages de faire ce métier ?

Il y a plusieurs choses.          
Une première chose, c'est le contact avec l’extérieur. On le voit sur des cours en terrain, c’est vraiment positif. On est confronté aux contraintes du monde réel. On voit en théorie ce qu’on peut utiliser puis le mettre en pratique pour voir ce qu’on peut réellement mettre en œuvre. Le contact avec le terrain me semble essentiel.
J’aime beaucoup cette dualité : maitriser des outils de pointe et être confronté au milieu naturel. On n’est pas également cantonné à une branche, il y a une ouverture qui fait qu’on va discuter avec beaucoup de personnes différentes, en fonction des domaines d’application : le géophysicien travaille plus autour de l’aspect méthodologique, mais il va être confronté à tout un tas de demandes. En effet, ça peut aller de la recherche de minerai ou d’eau aux sites pollués ou encore trouver des informations pour le génie civil. Du coup, il va y avoir une connaissance assez large tout en restant pointu dans son domaine. 

Et à l’inverse, est-ce qu’il y a des inconvénients ? 

Ça peut prendre pas mal de temps et être assez physique en fonction de la méthode utilisée. Si on est passionné par un sujet, on va peut-être vouloir aller plus loin, plus précisément, mais ce sera peut-être impossible dans le monde industriel. Maintenant il y a des gens qui se spécialisent, si l’entreprise travaille dans un marché suffisamment important. Il y a, par exemple, des personnes qui travaillent principalement pour la géotechnique. 

Qui sont les employeurs dans ce domaine ? Des entreprises, la recherche, etc. ?

Il y a beaucoup de recherche, que ce soit de la recherche fondamentale ou industrielle, si on prend les groupes pétroliers. En Belgique, ce sont des bureaux de service en géophysique le plus souvent. Si le marché est important, peut-être que des bureaux d’études, par exemple, spécialistes en eau qui vont s’acheter de l’équipement géophysique et qui n’en auront l’utilisation que dans ce domaine.  Au niveau des clients de ces sociétés-là, on peut avoir des particuliers : quelqu’un qui achète une maison à Sprimont et qui veut s’assurer qu’il n’y a pas de risque d’effondrement, le spécialiste va réaliser pour lui une étude de topographie électrique. Il y a des sociétés d’exploitation des eaux minérales (Spadel, par exemple) qui vont demander une exploration du sous-sol pour voir où positionner les forages. Il y a des propriétaires de concessions minières ou de champs pétroliers qui vont demander des explorations (même si ça dépend de l’exploitant, Total par exemple, réalisera lui-même ses explorations et exploitations). Il y a des bureaux d’études qui peuvent être de tailles différentes qui commandent de la géophysique donc cela reste varié au niveau des clients, cela va de la personne physique aux grandes entreprises en passant par l’administration publique. 

Est-ce qu’on peut espérer trouver du boulot en Belgique ? 

Les géophysiciens peuvent travailler en Belgique, oui. Ils doivent parfois s’ouvrir aux domaines d’application. L’environnement commence à avoir de plus en plus d’applications et la géotechnique reste un domaine phare. À l’étranger, le marché est énorme : groupes miniers, pétroliers, mais également de génie civil. 

On est habitué à cette image de l’ingénieur civil qui est un garçon, mais est-ce que ça se démocratise un peu plus pour les femmes ?

C’est vrai que l’on peut être est biaisé par l’image de l’ingénieur civil mais la réalité est aujourd’hui différente. Je donne cours également en première année de bachelier et on voit énormément de filles qui viennent dans les métiers de sciences et technologies, ce qui est une excellente chose.

 
SIEP.be, Service d'Information sur les Études et les Professions.
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