Barbara Romanowicz

Barbara Romanowicz est une géophysicienne française, dont les recherches portent sur la structure interne de notre planète. Ses travaux permettent de mieux comprendre l’origine des éruptions volcaniques, des tsunamis et des tremblements de terre.
Elle est considérée comme une des femmes sismologues les plus remarquables après Inge Lehmann (qui avait découvert en 1936 la graine solide à l’intérieur du noyau liquide de la Terre).

Présentation

La structure profonde de la Terre n’est pas directement accessible : les forages les plus profonds ne dépassent guère 12 km. Il faut donc recourir à des méthodes indirectes, principalement l’étude des ondes élastiques engendrées par les séismes, ondes qui se propagent à l’intérieur de la Terre et qui sont recueillies en surface par des sismomètres. À l’intérieur de la Terre, ces ondes interagissent avec les hétérogénéités de température ou de composition, ainsi qu’avec les discontinuités entre les différentes couches (croûte, manteaux supérieur et inférieur, noyau fluide et graine solide), qui se traduisent par des perturbations sur le temps de parcours et la forme de l’onde enregistrés. En combinant les mesures effectuées en de nombreux points à la surface du globe, on peut obtenir des informations quantitatives sur ces discontinuités et ces hétérogénéités, qui réflètent l’évolution de notre planète au cours des temps géologiques et la dynamique interne actuelle.

Dès les années 1980, à l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Barbara Romanowicz prend la responsabilité de développer un réseau global de stations sismologiques digitales large bande, GEOSCOPE, le premier de ce type au monde. Ce réseau vient de fêter ses 40 ans d’existence, et compte actuellement plus de 30 stations réparties dans 18 pays, y compris des régions peu accessibles. Puis, à Berkeley, elle met en place un réseau de surveillance sismique en temps réel pour la Californie du Nord, l’une des zones les plus menacées de la planète.

Barbara Romanowicz a réalisé d’importants travaux théoriques. Alors que jusque récemment les modèles globaux de la structure interne de la Terre reposaient principalement sur les mesures de temps de parcours d’un petit nombre d’ondes télésismiques, elle a développé une approche d’imagerie basée sur la comparaison des sismogrammes complets avec le champ des ondes calculé de manière précise, ce qui permet une meilleure résolution spatiale des hétérogénéités.

Ces progrès théoriques et instrumentaux ont été à l’origine de nombreuses découvertes par B. Romanowicz. Citons en trois :

– une cartographie des ondes sismiques de cisaillement dans toute l’épaisseur du manteau terrestre, mettant en évidence une vingtaine de panaches de matière chaude ancrés à la limite du manteau et du noyau, à l’origine du volcanisme au centre des plaques lithosphériques (Hawaï, ile de la Réunion, Tahiti…) ;

– la découverte par modélisation de la forme des ondes diffractées à la limite noyau-manteau, de zones de propriétés élastiques extrêmes à la base de plusieurs de ces panaches ;

– une contribution à l’élucidation de l’origine du « bourdonnement de la Terre », oscillations terrestres faisant intervenir l’action du vent sur les vagues des océans, à l’origine d’un bruit de fond sismique de longue période en l’absence de séismes.

Barbara Romanowicz est née en 1950 de parents d’origine polonaise, installés en France après la Seconde Guerre mondiale. Elle entre à l’École normale supérieure de Sèvres, effectue une thèse de 3^e cycle en astrophysique, puis une thèse d’État à l’IPGP sur l’imagerie sismique du manteau supérieur de la Terre. Elle est recrutée au CNRS en 1978.

La carrière de Barbara Romanowicz s’est partagée entre la France et les États-Unis : en 1991, elle est nommée professeure et directrice du laboratoire de sismologie à l’Université de Berkeley (Californie), postes qu’elle a conservés pendant vingt ans. Elle est élue en 2011 professeure au Collège de France, sur la chaire de physique de l’intérieur de la Terre, et membre de l’Académie des sciences en 2013. Elle a obtenu de nombreux prix scientifiques.