par Pierrick Fenies

Position : 34°27’ Sud ; 27°06’ Est, au Sud-Ouest de Durban

Température de l’air : 22,3°C

Température de l’eau : 26,22°C

Salinité : 35,311 PSU

Si hier soir encore nous pouvions entrevoir les lumières des villes côtières sud-africaines, désormais il n’y a plus que l’océan à perte de vue. Nous atteignons le premier site de travail vers 13h mais pas de carottage de prévu pour l’instant, celui-ci est décalé à plus tard. Le Marion Dufresne se contentera d’un "survey", c’est-à-dire une exploration approfondie du site afin d’avoir une meilleure idée de la morphologie du plancher océanique à cet endroit et de l'épaisseur des sédiments présents où nous allons prélever. Pour ce faire, nous allons utiliser deux outils géophysiques : un sondeur multifaisceaux et un sondeur de sédiment.

Mais au fait, comment ça fonctionne un sondeur ?

Pour faire simple, c’est comme si vous parliez avec le sédiment et que celui-ci vous répondez mais sans que vous puissiez le voir. Lui envoyer une onde sonore revient à lui demander de se décrire et donner sa position, sa profondeur. Et l’onde qu’il renvoie par réflexion est sa réponse. Pensez à l’écholocalisation des chauves-souris. À une échelle plus importante. Beaucoup plus importante.

En un peu plus détaillé, une onde acoustique (onde sonore) est émise par le sondeur ; cette onde va se propager dans la colonne d'eau jusqu'à rencontrer les fonds marins. A ce stade, une partie du signal va pénétrer dans le sédiment, alors que l'autre va être rétrodiffusée/réfléchie vers le navire à la surface de la mer. De même, les ondes qui ont pénétré dans les sédiments vont rencontrer des interfaces entres les différentes couches sédimentaires qui serviront de "miroir" pour réfléchir ces ondes vers la surface. Les capteurs du navire enregistrent ensuite le signal de retour. Le temps que l’onde a mis pour effectuer l’aller-retour est alors mesuré. En connaissant sa vitesse de propagation dans l’eau de mer, il est possible de déterminer la distance parcourue par l’onde acoustique. Grâce à ces estimations, il est ainsi possible de déterminer la profondeur d’eau entre le sondeur et le fond océanique dans le cas du sondeur multifaisceaux et entre le sondeur et les différentes couches sédimentaires dans le cas du sondeur de sédiment.

Il faut noter que la vitesse de propagation de l’onde est liée à la densité de l’eau de mer qui varie en fonction de sa température et de sa salinité. Plus un milieu est dense, plus une onde s’y propage rapidement. Ainsi des profils de température et de salinité sont réalisés pour obtenir les meilleures estimations de la vitesse de propagation de l'onde dans l'eau (autour de 1530 m/s).

Voilà pour le principe de fonctionnement d’un sondeur ! Nous verrons demain son application à la bathymétrie.