Time-lapse microgravity study of the Strengbach catchment (Vosges mountains, France)

Time-lapse microgravity measurements can be used to monitor underground water storage changes. For the first time, this method has been applied to a relatively steeply sloped and forested watershed in a temperate climate. Spatial and temporal measurements were performed on the small granitic Strengbach catchment (Vosges Mountains, France) during the unusually dry spring of 2011. The survey consisted of 11 relative gravimeter measurements for 13 gravity stations from February to June 2011. Temporal variations are significantly different from one station to the other. Nevertheless, the variations have a clearly observable spatial consistency, which could be related to the climatology, the characteristics of the bedrocks and/or the topography. This preliminary result highlights the potential capacity of time-lapse microgravimetry in understanding and constraining the water mass movement within a complex watershed.

RésuméLa mesure répétée d’un réseau gravimétrique permet le suivi des stocks d’eau souterrains. Cette méthode a été appliquée au petit bassin versant granitique du Strengbach (Vosges, France) pendant la saison inhabituellement sèche du printemps 2011. L’étude est basée sur un réseau de 13 sites gravimétriques, mesuré à 11 reprises de février à juin 2011 avec un gravimètre relatif. Les variations temporelles sont importantes d’une station à l’autre. Néanmoins, une cohérence spatiale des variations peut être observée, liée à la climatologie, à la nature hétérogène du sous-sol et au relief. Ce résultat préliminaire souligne l’intérêt potentiel de la microgravimétrie pour comprendre et contraindre le mouvement des masses d’eau dans un bassin hydrographique complexe.