Equipements et instruments

Rappel du fonctionnement des appareils de mesures :
(Source : mission Polyplac, Lionel Loubersac)

Rappel qu’est-ce qu’un Tir Sippican ?

Un tir Sippican, du nom de la firme qui a inventé le système des sondes XBT (pour eXpendable BathyThermograph) consiste à mettre à l’eau une sonde perdue qui permet d'obtenir un profil vertical de température entre la surface et une profondeur comprise en 500 et 1800m dépendante du type de sonde utilisé.

Ce profil vertical est utile à la calibration du sondeur multifaisceaux en permettant de connaître la célérité des ondes acoustiques émises et réfléchies par le fond qui dépend de la température des masses d’eaux traversées.

Qu’est-ce qu’un sondeur multifaisceaux ?

Pour l’exploration des fonds marins, l’Ifremer met en œuvre des sondeurs multifaisceaux.
Ces systèmes acoustiques permettent d'obtenir de manière précise et rapide:

  • des relevés topographiques du relief sous-marin (bathymétrie),
  • des images de réflectivité présentant la réflectivité locale du fond, et donc sa
    nature (imagerie).

Un sondeur multifaisceaux mesure simultanément la profondeur selon plusieurs directions, déterminées par les faisceaux de réception du système.
Ces faisceaux forment une fauchée perpendiculaire à l'axe du navire. On explore ainsi le fond sur une large bande (de l’ordre de 5 à 7 fois la profondeur), avec une très grande résolution.

L’Opération POLYPLAC2 utilise le sondeur EM122 qui est ouvert à 65°/65° ce qui signifie que sur un fond de 3000 m. par exemple, la fauchée est de l’ordre de 13 km.

Sondeur multifaisceaux @Ifremer

Qu’est-ce que le sondeur de sédiments ?

Le sondeur de sédiments est souvent surnommé« l’oiseau » du bord : son émission acoustique se situe dans des fréquences audibles à l’intérieur du bateau, son chant cadencé rythme l’avancement du bateau.

Les sondeurs de sédiments (SDS) sont des équipements acoustiques utilisés pour visualiser les strates sédimentaires enfouies sous le fond de l’eau jusqu’à plusieurs dizaines de mètres de profondeur. Les sondeurs de sédiments de l’Ifremer travaillent à des fréquences généralement comprises entre 1,8 et 5,3 kHz.

L’Atalante est équipé d’un sondeur de sédiments 3.5 kHz qui sonde les premières centaines de mètres du fond sous-marin. Les signaux émis sont des modulations de fréquence linéaires d’une durée de 10 à 100 ms. Le signal reçu consiste en une série d’échos réfléchis sur les interfaces sédimentaires. La cadence de tir varie en fonction de la profondeur des fonds. Plus on sera en environnement profond, plus la cadence de tir diminuera et plus la puissance d’émission augmentera.

Aux fréquences considérées, l’énergie reçue provient essentiellement des réflexions générées au niveau des discontinuités des empilements sédimentaires.

Les données des sondeurs de sédiments peuvent être utilisées pour réaliser des études qualitatives des structures géologiques et des processus sédimentaires. Les données peuvent également être exploitées pour estimer des paramètres géoacoustiques (coefficient de réflexion, absorption…) et permettre ainsi de caractériser l’environnement géologique.

Sondeur de sédiments @Ifremer

Qu’est-ce que le magnétomètre ?

Un magnétomètre mesure la densité de flux magnétique. Ces variations (fluctuations dynamiques), sont dues à l’activité du noyau terrestre, à l’activité solaire, ou encore aux tempêtes magnétiques dans l’espace. D’autre part des « anomalies statiques » sont dues aux différents matériaux composant la croûte terrestre, ce sont elles qui nous intéressent ici. Le magnétomètre fournit une mesure locale de l’intensité du champ magnétique
terrestre.

Le magnétomètre est un système tracté à l’arrière du navire, l’Atalante utilise un Magnétomètre à effet Overhauser: L'effet Overhauser permet d'obtenir des instruments de mesure de plus faible consommation, donc moins volumineux. Il permet par ailleurs d'obtenir des cadences de mesures plus élevées et une meilleure sensibilité.

Magnétommètre @Ifremer

Intérêt du Magnétomètre

L’étude de l’intensité du champ magnétique terrestre est intéressante en ingénierie, pour la prospection géologique des ressources minérales et énergétiques, plus particulièrement en prospection géophysique du sous-sol marin, en complément de la bathymétrie multifaisceaux, de la gravimétrie, de la sismique. Le magnétomètre peut également permettre de rechercher, par petits fonds, des objets ferromagnétiques immergés, (épaves) mais cette application n’est pas notre objectif.