La base de données de modèles numériques Svalbox (DMDb) vient de faire ses débuts officiels dans la communauté scientifique dans un nouvel article publié dans la revue Géosphère.
L’archipel du Svalbard, situé au nord de la Norvège, à mi-chemin du pôle Nord et bien à l’intérieur du cercle polaire arctique, est un pays des merveilles géologiques isolé. Svalbox DMDb est une nouvelle base de données régionale qui rassemble actuellement 135 modèles numériques d’affleurements (DOM), rendant les données de 114 km2 de cette zone incroyablement difficile d’accès librement accessibles à toute personne ayant accès à Internet.
Les modèles numériques d’affleurements sont des représentations numériques tridimensionnelles géoréférencées d’affleurements géologiques qui ont révolutionné la façon de travailler des géoscientifiques du XXIe siècle. Dans Svalbox DMDb, ces modèles sont intégrés à d’autres données géoscientifiques. Des images de drone 3D sont également disponibles.
« C’est comme Google Street View… sans la partie rue », explique le premier auteur Peter Betlem. Bien que les DOM soient couramment utilisés dans la recherche, l’éducation et l’industrie, ils ne sont souvent disponibles que sous leur forme autonome et entièrement traitée.
Ce qui est unique à propos de Svalbox DMDb, c’est qu’il est composé de données et de métadonnées partagées selon les principes FAIR (c’est-à-dire trouvable, accessible, interopérable et réutilisable). Chaque entrée de base de données comprend des données d’entrée brutes et des données de sortie traitées et possède un DOI afin qu’elle soit traçable et citable.
Alors qu’il travaillait au Svalbard, Betlem s’est rapidement rendu compte que la quantité de données de drones collectées au cours d’une seule campagne sur le terrain était énorme et ne faisait qu’augmenter à chaque étape du traitement. Disposer d’une bonne infrastructure numérique pour archiver les données était essentiel à son succès. « C’était les débuts des DOM et il y avait beaucoup de choses à comprendre », se souvient Betlem. Il a fallu de nombreuses années et plusieurs itérations pour arriver à la forme actuelle de Svalbox DMDb.
Aujourd’hui, le Svalbox DMDb constitue une ressource unique pour tous les géoscientifiques travaillant dans l’archipel, ainsi qu’un formidable support pédagogique. Ses modèles numériques d’affleurements complètent le travail de terrain traditionnel en prolongeant indéfiniment la saison de terrain et en élargissant la portée des scientifiques vers des sites qui ne sont pas accessibles par le travail de terrain traditionnel, tout en leur permettant de mieux se préparer aux expéditions à venir.
« Ne pas savoir à quoi ressemble un site de terrain peut vraiment vous freiner », précise Betlem, « surtout dans l’Arctique, où le paysage change rapidement à mesure que les glaciers reculent. » Ces changements peuvent désormais être préservés en time-lapse grâce au Svalbox DMDb, leur potentiel géologique ainsi sauvegardé pour les générations à venir. « Dans les mois précédant la saison de terrain, nous recevons quelques demandes par semaine sur les ensembles de données : en avez-vous davantage ? Pouvons-nous les utiliser ? » Cela a déjà donné lieu à des collaborations et à des publications, deux piliers fondamentaux de la recherche scientifique.
L’archipel du Svalbard offre une incroyable variété d’affleurements de qualité couvrant un large éventail de lithologies et de styles tectono-magmatiques. Un favori personnel de Betlem, détaillé dans le Géosphère papier, est le profil de Festningen, le seul géotope du Svalbard. Cet affleurement s’étend sur 400 millions d’années sur un transect de 7 km à stratigraphie verticale. « Vous remontez littéralement le temps, en commençant par le Paléogène et en traversant la frontière Permien-Trias avant d’atteindre les séquences du Carbonifère », explique Betlem.
Cette vidéo Svalbox Behind the Scenes documente l’acquisition de données par drone et par bateau dans deux des fjords du Svalbard, Van Keulenfjorden et Van Mijenfjorden, à l’été 2021. Les données acquises ont été utilisées pour reconstruire le transect du modèle numérique de Van Keulenfjorden, comme décrit dans la Géosphère. papier. Crédit : Société géologique d’Amérique
Parfois, l’acquisition de données se fait par drone ; parfois, il est portable. Contraindre avec précision la localisation GPS de chaque image individuelle est fondamental pour extraire des mesures géologiques clés telles que l’orientation et le pendage a posteriori. Toutes les images sont orientées et fusionnées grâce à la photogrammétrie, la science qui consiste à extraire des informations 3D à partir de photographies.
Mais c’est arriver à l’affleurement pour être numérisé qui est une véritable aventure. Tous les moyens de transport sont acceptables, du bateau à la motoneige. La saison sur le terrain est limitée à environ 100 jours par an à la fin du printemps et en été, coincés entre la longue nuit polaire qui s’étend d’octobre à février.
Svalbox DMDb est en constante expansion avec l’ajout de plus de DOM. Betlem se prépare actuellement pour sa prochaine saison sur le terrain, et alors qu’il se dirige vers 80ºN avec l’équipe de Svalbox, ils collecteront des images de drones supplémentaires de sources chaudes et d’autres vestiges volcaniques. Visite https://www.svalbox.no/map pour le voir arriver dans la vie numérique.
Plus d’information:
Peter Betlem et al, Base de données de modèles numériques Svalbox : Une fenêtre géoscientifique sur le Haut-Arctique, Géosphère (2023). DOI : 10.1130/GES02606.1