Nous avons ainsi décrit la technique d’inversion de la forme d’onde et ses défis en sismologie globale, en continuant pendant la cinquième séance de cours. Cette méthodologie nécessite des outils sophistiqués pour le calcul du champ des ondes dans le milieu hétérogène qu’est le manteau terrestre. Introduite dès les années 1980, et développée au cours des années 1990 en s’appuyant, pour le calcul du champ des ondes, sur la théorie des modes propres de la Terre et ses approximations au 1er ordre, elle bénéficie depuis une quinzaine d’années d’outils numériques performants (la méthode « des éléments spectraux »), qui remplacent les calculs approximatifs fondés sur les modes propres. Associée à des bases de données d’enregistrements sismiques large bande de plus en plus complètes, la méthode d’inversion de la forme d’onde complète a déjà permis de découvrir un ensemble de colonnes « lentes » (indiquant des températures de plusieurs centaines de degrés, plus élevées que le manteau environnant), ancrées à la base du manteau dans les LLSVP, orientées verticalement et s’étendant à travers le manteau inférieur à proximité géographique de volcans de points chauds. Ces structures, plus larges que celles qui sont attendues pour des panaches purement thermiques, doivent aussi comporter un élément compositionnel. Certaines d’entre elles renferment, à leur base, des « ULVZ » (ultra low velocity zones), structures de faible hauteur et de quelques centaines de kilomètres de diamètre, présentant des anomalies de propriétés élastiques extrêmes, qui sont détectées par modélisation directe de la forme d’ondes diffractées sur la limite manteau solide/noyau liquide.
Après avoir illustré ces résultats récents, et donc présenté l’état actuel de l’imagerie du manteau profond, nous avons consacré la fin de la cinquième séance aux techniques d’imagerie de la croûte terrestre, ce qui nous a permis de présenter, très rapidement, une technique introduite il y a seulement quinze ans, celle de la tomographie du bruit sismique (ambient noise tomography). Celle-ci repose sur les principes de l’interférométrie appliquée en générale à des paires de stations d’enregistrement et exploite la présence de bruit de fond sismique engendré de manière continue non par des séismes, mais par l’interaction du vent avec la surface des océans. Cette dernière interaction engendre à son tour des vagues qui interagissent avec les fonds marins produisant ainsi des sources d’énergie sismique. Cette technique permet de s’affranchir des contraintes dues à la distribution très peu uniforme des séismes, et est actuellement utilisée abondamment pour obtenir des modèles de haute résolution de la croûte continentale dans les régions pourvues de réseaux sismiques denses, en exploitant le signal correspondant aux ondes de surface. Elle progresse rapidement à l’heure actuelle, pour s’étendre aux ondes de volume et atteindre des structures à plus grande profondeur.
