LES ENGINS DE PRELEVEMENT

: prélèvement de "carottes" de sédiments pouvant atteindre 60m de long.

: échantillonnage  d'une portion de la surface du fond (1m2) sur 1 m de profondeur.

: prélèvement des fonds rocheux.

: prises de vues de la surface du fond.

 

LE CAROTTIER A PISTON:

Le carottier à piston se compose d'un lest pouvant atteindre 6 tonnes sur lequel est assemblé un train de tubes acier terminé par une pièce métallique (ogive), profilée pour une bonne pénétration dans le sédiment.
Le lest est accroché à un bras de levier (bras déclencheur) sur lequel est fixé un contrepoids qui réalise l'équilibre avec l'ensemble lest + tubes. Ce contrepoids peut être lui-même équipé d'un tube qui échantillonnera sans perturbation l'interface eau-sédiment (a).
A l'intérieur des tubes, afin de recevoir la colonne de sédiment, se trouve une chemise plastique de 10 cm de diamètre (b) dans laquelle circule un piston de même diamètre.
Ce piston, positionné avant le carottage derrière l'ogive, est relié par un câble au bras de levier. Ce câble est tendu à travers les tubes et le lest , tandis que sa partie visible forme une boucle dont la longueur est égale à la hauteur de chute (de 1 à 3 m) du carottier( 1 ).
L'arrivée du contrepoids sur le fond  provoque le déséquilibre du bras de levier et le décrochement du lest (déclenchement). La boucle se déroule et  l'ensemble tubes + lest tombe en chute libre. Ce bref instant est signalé à bord par la perte de tension du câble du treuil( 2 ).

Au moment où l'ogive heurte le fond, le câble du piston est tendu dans sa totalité et le piston reste positionné à l'interface eau-sédiment. Les tubes pénètrent par simple gravité dans le sédiment en coulissant le long du piston, évitant ainsi les phénomènes d'aspiration du sédiment ( 3 et 4 ).
L'arrachement s'effectue par traction du câble du treuil, le piston restant en butée sur le lest. La colonne de sédiments (carotte) contenue dans la chemise plastique, est bloquée dans l'ogive par un système de sécurité. Elle est ensuite remontée à bord( 5 ), où elle sera extraite des tubes acier. Après sa numérotation, elle est découpée en tronçons de 1. 5 m de long prêts à l'analyse.


a - Cette petite carotte correspondant au prélèvement du contrepoids est codifiée dans la banque de données avec les lettres CP.
b - Cette version de 10 cm est codifiée avec les initiales GS. La version plus ancienne (6cm de diamètre) apparaît sous le code PS.

 

 

Carottage en animation

 

L'album photo ci-dessous vous montre les différentes phases de préparation du carottier, de sa mise à l'eau et  de sa remontée, ainsi que l'extraction de la gaine plastique contenant la série sédimentaire.            

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LE CAROTTIER "BOITE"

appellé aussi "SIPAN" ou "SYMPAS" (Système Modulaire de Prélèvement des Aires Sous-marines).

Ce carottier fonctionne de la même manière que le carottier à piston. Les tubes sont simplement remplacés par un boîtier benne métallique (de volume 1m3*) logé dans un cadre. Ce cadre supporte le lest (1 tonne) qui est accroché au bras déclencheur, le tout étant équilibré par un contrepoids. Comme sur le schéma précédent, l'arrivée du contrepoids sur le fond (parfois controlée par un émetteur sonique appelé pinger) provoque la chute libre du carottier "boîte" qui va pénétrer dans le sédiment sur une profondeur de 1 m environ. Le câble du treuil, par traction, va arracher l'ensemble au fond et fermer (par un système de câbles) les pelles situées à la base, de manière à  maintenir l'étanchéité du boîtier benne.
Arrivé à bord, ce dernier sera extrait du cadre. La surface du fond apparaîtra intacte et pourra être échantillonnée directement. L'accès à la colonne de sédiment se fait latéralement par démontage des plaques amovibles.

* Cette version de 1m3 est codifiée dans la banque de données avec les lettres SI. La version plus petite de 1/4 de m3 est identifiée sous le code AT.

L'album ci-dessous vous présente quelques illustrations photographiques du carottier boîte.

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LA DRAGUE

La drague à roches * est utilisée pour le   prélèvement des affleurements rocheux  tels que les basaltes des dorsales océaniques ou les socles d'origine continentale.


Elle est constituée d'une ouverture équipée de "dents" permettant d'accrocher l'engin sur le fond, et d'une cotte de mailles recouverte d'une "peau" afin de conserver le matériel arraché au fond. Quatre câbles la relient à un lest disposé à environ 150 m en avant, de manière à faire travailler la drague horizontalement. Le dragage s'effectue à l'arrière du navire. L'enregistrement tensiométrique du câble du treuil permet de détecter les "croches" de la drague sur le fond, ainsi que le poids de matériel récolté. La drague est ensuite vidée sur le pont du navire. Un premier tri des roches est effectué avant leur conditionnement et leur étude plus approfondie à terre.
La drague "Sanders"*, montée sur des skis, est utilisée plus rarement, particulièrement pour le prélèvements d'objets "durs" posés sur le fond, tels par exemple les nodules polymétalliques.

* les prélèvements par drague à roches sont codifiés dans la banque de données avec les lettres DR, ceux par drague "Sanders" avec le code DS.

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LA CAMERA SOUS-MARINE *

Le système de prises de vues le plus fréquemment utilisé consiste à associer au carottier boîte "SIPAN" un bâti sur lequel sont fixés les différents containers nécessaires à la prise du vue (batteries, corps électronique du flash, boîtier de la caméra, "pinger" ou émetteur à ultra sons). Ces containers sont conçus pour résister aux fortes pressions et sont positionnés de manière très précise en fonction de l'angle de prise de vues et la profondeur de champ choisis. Les approches du fond sont contrôlées à bord par la réception sur le sondeur des émissions que le "pinger" envoie à fréquence régulière. Cet appareillage apporte un gain de temps important puisqu'il couple à la fois le prélèvement du fond et les prises de vues. Il permet en même temps de comparer les photos du fond avec la surface échantillonnée par le carottier boîte.

L' autre système consiste en une caméra libre montée sur des patins. Moins utilisé, il comporte les mêmes éléments que le SIPAN CAMERA.


* Les stations de prises de vues sous-marines sont codifiées dans la banque de données sous les lettres CS.


Les photos montrant les différentes opérations à bord ont été prises sur le
s "Marion Dufresne 1 et 2" par l'équipe scientifique du laboratoire. Les photos de fond que vous trouverez  dans ce site sont extraites de la collection de prises de vues sous-marines du Laboratoire de Géologie du Muséum.