Gabriel Betton : en immersion dans les réseaux karstiques

A quoi ressemble l’entrée d’un réseau karstique ? Souvent à un paisible point d’eau dont il est difficile d’imaginer ce qu’il recouvre : un vaste réseau de plusieurs dizaines de kilomètres de boyaux, galeries et cavités creusées dans des roches calcaires et immergés profondément sous le sol. Si des plongeurs équipés de bouteille voulaient se lancer dans l’exploration de ces puits sans fond, ils parviendraient très vite à leurs limites physiologiques, et l’exigüité de certaines galeries leur interdirait tout passage.

Pourtant, il y a un enjeu crucial à comprendre les méandres de ces réseaux karstiques dit aquifères (littéralement, « qui apportent l’eau »), et la façon dont ils réagissent aux précipitations et à la pollution.

Comme l’explique Gabriel Betton « les hydrogéologues cherchent à modéliser et comprendre le comportement de ces aquifères lors d’événements météo extrêmes, type sécheresse ou au contraire pluies diluviennes. Cela passe par une cartographie précise des systèmes de grottes, pour mieux comprendre leur structure et le comportement de l’eau qui y circule. »

Des résultats qui aident à prévoir le déplacement des masses d’eau mais aussi les conséquences d’éventuels rejets polluants, et lancer les alertes nécessaires pour éviter les contaminations. Autre problématique, pour les réseaux karstiques situés au voisinage de la mer, celle de remontées d’eau de mer par un jeu de vases communicants en cas là encore de sécheresse ou d’exploitation excessive de la ressource.

« Le robot doit pouvoir cartographier le réseau en déterminant sa position, un problème déjà difficile en robotique terrestre ou aérienne, mais qui l’est encore plus lorsque vous êtes dans l’eau, sous terre, où ni les signaux GPS ni les ondes radio ne peuvent passer, le tout avec des moyens de calcul forcément limités » constate le doctorant.

La feuille de route du robot sera simple : se maintenir au centre de la conduite qu’il explore, se souvenir des embranchements qu’il a rencontrés pour ne pas se perdre au retour, et aller aussi loin qu’il le pourra de façon à avoir suffisamment d’énergie pour revenir à son point de départ et livrer ses données.
 

Là où beaucoup auraient été tentés de jeter l’éponge devant tant d’impératifs contradictoires, Gabriel Betton a décidé de s’inspirer de la nature. Il en est arrivé à l’idée d’un robot fusiforme, comme les poissons, et, poussant l’analogie jusqu’au bout, il s’est demandé s’il était possible d’imiter leur nageoire caudale.

« Au final nous sommes arrivés à une sorte de torpille propulsée non pas par une hélice mais une palme bio-inspirée. C’est beaucoup plus manœuvrant qu’une hélice, ça consomme très peu d’énergie, et tout le système de contrôle et d’actuation tient dans un cylindre étanche, avec une liaison ressort en direction de la palme. »