Taux de déformation moyens sur la mine à ciel ouvert de Hambach en Rhénanie du Nord-Westphalie, Allemagne, extraits de différents satellites SAR. Les valeurs négatives et positives correspondent à l'affaissement et au soulèvement dans la direction de la ligne de visée (LOS) du satellite au sol. Crédit :Wei Tang, Mahdi Motagh, Wei Zhan
En matière de sécurité dans les mines à ciel ouvert, la stabilité du sol est l'un des facteurs les plus critiques. Le tassement du sol ou le glissement des pentes présentent un grand risque pour les bâtiments et les personnes. Maintenant Mahdi Motagh du Centre de recherche allemand pour les géosciences GFZ, en coopération avec des scientifiques chinois, a évalué les données de la mission Sentinelle 1 du programme Copernicus de l'Union européenne et a ainsi démontré de nouvelles possibilités de surveillance des zones minières. Les trois chercheurs ont utilisé une méthode radar spéciale, l'interférométrie radar à synthèse d'ouverture (InSAR), pour étudier les régions de lignite en Rhénanie du Nord-Westphalie en Allemagne. Ils en ont fait rapport dans le Revue internationale d'observation appliquée de la Terre et de géoinformation .
La méthode InSAR en elle-même n'est pas nouvelle et est utilisée dans de nombreux endroits pour détecter les déformations du sol, que ce soit après des tremblements de terre ou des affaissements dus à la surexploitation des réservoirs d'eau souterrains. Cependant, il présentait un inconvénient décisif :les satellites InSAR comme ERS ou ENVISAT n'enregistrent qu'une certaine région en moyenne une fois par mois ou moins. "Avec son intervalle de répétition de six jours et son petit tube orbital, la mission Sentinel 1 fournit des données SAR qui nous aident à étudier les dangers dans des zones minières très spécifiques en Allemagne de manière beaucoup plus détaillée en termes de temps et d'espace qu'auparavant, " rapporte Mahdi Motagh, "et nous pouvons le faire en temps quasi réel." La mission est également en mesure de fournir un aperçu complet de la situation dans l'industrie minière. En combinant les résultats de cette nouvelle technologie avec d'autres mesures sur site et des systèmes SAR à haute résolution tels que le TerraSAR-X allemand, le risque géotechnique des mines à ciel ouvert pourrait être évalué beaucoup plus complètement qu'auparavant.
Les travaux montrent qu'il existe un affaissement de terrain important dans les zones minières à ciel ouvert de Hambach, Garzweiler et Inden. La raison en est le processus de compactage des morts-terrains sur les zones remblayées avec des taux d'affaissement variant entre 30 et 50 centimètres par an sur Inden, Hambach et Garzweiler. Les données satellitaires ont également montré un décalage horizontal important allant jusqu'à 12 centimètres par an sur un front de mine. Aussi les anciennes mines à ciel ouvert Fortuna-Garsdorf et Berghein dans la partie orientale des champs de charbon rhénans, qui ont déjà été récupérés pour l'agriculture, montrent des taux d'affaissement allant jusqu'à 10 centimètres par an.