Bathymétrie

La bathymétrie (du grec ancien bathys « profond ») est la science qui s’intéresse aux reliefs et aux profondeurs des océans. Son objectif est de cartographier les fonds marins.

1 - Qu'est-ce qu'on mesure et comment ?
2 - Traitement et problématique
3 - Résultats finaux : produits et synthèse

1 - Qu'est-ce qu'on mesure et comment ?

Pour explorer les fonds marins, les navires océanographiques et les engins sous-marins sont équipés de sondeurs multifaisceaux. Ces systèmes acoustiques permettent d'obtenir plusieurs données :

  • des relevés topographiques sur les reliefs sous-marins (bathymétrie) ;
  • des images sonar présentant la réflectivité locale du fond, et donc sa nature (imagerie)
  • des images de l'amplitude du signal dans la colonne d'eau.

Le sondeur multifaisceaux envoie des impulsions sonores sous le bateau et écoute les échos renvoyés par les obstacles rencontrés. La distance est ensuite obtenue par la mesure du temps écoulé entre l’émission et la réception de l’écho. Cela permet de déterminer ainsi la profondeur et la typologie des reliefs.
Ce sondeur mesure simultanément la profondeur selon plusieurs directions, ce qui permet d’explorer le fond sur une large bande (de l’ordre de 5 à 7 fois la profondeur), avec une très grande résolution.

Pour mieux comprendre le fonctionnement des sondeurs acoustiques, rendez-vous sur :

2 - Traitement et problématique

Le traitement des données acquises par les sondeurs multifaisceaux a deux finalités :

  • le calcul d'un modèle numérique de terrain, résultant des mesures de bathymétrie,
  • la constitution d'une mosaïque d'image acoustique, résultant de l'exploitation de la réflectivité du signal acoustique sur le fond.
Salle d'acquisition des données du sondeur multifaisceau à bord de L'Atalante
Salle d'acquisition des données du sondeur multifaisceau à bord de L'Atalante

Un modèle numérique de terrain est une grille régulière de valeurs bathymétriques interpolées à partir des données brutes de voisinage. Les étapes du traitement des données de bathymétrie sont les suivantes : contrôle, validation et filtrage des données brutes ; constitution du modèle numérique de terrain ; lissage du modèle numérique de terrain.

3 - Résultats finaux : produits et synthèse

La reconnaissance géologique réalisée par sondeur multifaisceaux permet d'obtenir des informations précises sur la morphologie et la nature des fonds marins. Les résultats de l'analyse et de l'interprétation des modèles numériques de terrain, des mosaïques d'image acoustique et des prélèvements, sont représentés sur des documents cartographiques :

  • les cartes morpho-bathymétriques montrent le relief sous-marin  ;
  • les cartes des formations superficielles et les cartes sédimentologiques représentent la nature et l'organisation des composants du sol marin ;
  • les cartes des habitats présentent la répartition de la faune benthique sur le sol.
Modèle numérique de terrain en 3 dimensions obtenu à partir de données bathymétriques
Modèle numérique de terrain en 3 dimensions obtenu à partir de données bathymétriques

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 alors qu’une synthèse quasi-systématique du plateau et de la pente continentale aboutit à des résultats morphosédimentaires au 1/100 000.

Pour en savoir plus sur les moyens mis en œuvre pour cartographier le plateau continental, consultez le Guide général de Claire Rollet, Cecile Breton, Benoit Loubrieu, Catherine Satra Le Bris (2010).