La géologie est la science de la Terre. Elle s’intéresse à l’étude de l’histoire, de la dynamique et de la structure des sols, ainsi qu’à leur nature physico-chimique. De multiples techniques d’observation, de mesure et de prélèvement existent afin d’obtenir des données de terrain sur la nature et la morphologie des fonds marins.

1 - La complémentarité des mesures
2 - Les différents types de prélèvements
3 - Résultats finaux : produits et synthèse

1 -La complémentarité des mesures

Afin d’obtenir une cartographie des fonds marins, plusieurs moyens complémentaires sont mis en œuvre : les prélèvements et l’imagerie acoustique.

Les prélèvements sont essentiels dans les programmes de cartographie car ils fournissent des données sur la composition réelle des fonds marins. En effet, l’imagerie acoustique utilisée seule ne donne aucune information précise sur la nature des formations superficielles : il faut la calibrer. Les prélèvements vont donc permettre de récolter des échantillons de sédiments représentatifs du fond et ainsi d’associer à chaque réponse acoustique une classe de sédiment particulière. En alliant les deux, il devient alors possible de classifier les différentes zones de sédiments ou de types d'habitats.

Les bennes souvent utilisées sont les bennes Shipek, Hamon, Van Veen et Day. Plusieurs types de carottiers peuvent également servir à faire des prélèvements. Chacun a ses avantages et ses inconvénients selon le matériau, le type d’échantillon requis et son volume. La taille de l’instrument de prélèvement détermine celle du navire sur lequel il sera déployé (ou vice versa) et le nombre de personnes qu’il faut pour le manipuler. Pour faire une analyse granulométrique représentative, il faut un plus gros volume de sédiments graveleux que de vase.

Les carottages permettent d'obtenir une coupe verticale des couches sédimentaires du sous-sol et ainsi de mieux comprendre les images sismiques. Les carottiers utilisés sont les carottiers à piston de type Kullenberg, qui permettent de prélever des carottes de quelques mètres à quelques dizaines de mètres selon la nature des fonds, ainsi que le carottier d'interface Ronanberg, permettant de prélever le premier mètre sans altération. Dans les milieux sableux, les vibro-carottiers sont utilisés pour prélever des échantillons d’environ 5 m.

2 - Les différents types de prélèvements

Plusieurs dispositifs sont employés pour les prélèvements dans le fond de la mer. Chacun est conçu pour fournir l’échantillon d’un type donné de terrain.

• Les bennes et les carottiers sont souvent utilisés pour prélever des échantillons tant physiques que biologiques dans des sédiments meubles. Les carottages par exemple permettent d'obtenir une coupe verticale des couches sédimentaires du sous-sol et ainsi de mieux comprendre les images sismiques. Ils peuvent prélever des carottes de quelques mètres à quelques dizaines de mètres selon la nature des fonds en fonction des modèles.
• Les chaluts et les dragues quant à eux sont plus adaptés aux sédiments les plus durs.

Pour mieux comprendre la technique du carottage :

• Le carottage à bord des navires sur le site des géosciences marines de l'Ifremer
• Animation d'un carottier sur le site de la flotte Ifremer

3 - Résultats finaux : produits et synthèse

L’étude des prélèvements permet de récolter des données aussi variées que le faciès lithologique, les estimations granulométriques, la couleur des sédiments, la présence d’éléments grossiers, la macro faune, etc.

La reconnaissance géologique réalisée par les appareils d’imagerie acoustique (sonar à balayage latéral ou sondeur multifaisceaux) permet quant à elle d'obtenir des informations précises sur :

• la morphologie, l’organisation et la nature des fonds marins.
• les reliefs du sol marin
• la répartition de la faune benthique sur le sol

L'échelle de représentation de ces informations varie en fonction des outils d’acquisition utilisés, de la profondeur d'eau et de la taille de la zone étudiée. La reconnaissance géologique sur des zones localisées du plateau continental, et plus particulièrement en bordure côtière, permet d'obtenir des documents cartographiques au 1/20 000.