Sondeur hydrographique

Instrument de base pour les mesures de profondeurs, l’écho-sondeur permet les sondages linéaires (sondeur monofaisceau) ou les sondages surfaciques (sondeur multifaisceau) des fonds marins. AHT est équipé d’un sondeur HY1500

Un logiciel se charge de récupérer et de mémoriser les informations issues des données numériques fournies par le GPS et le sondeur. Pour chaque mesure de profondeur, on lui attribut une position.

Les sondeurs monofaisceaux

Les sondeurs classiques, monofaisceau, émettent un faisceau d’ondes compris entre 15 et 30° (schéma 1). Ils ne mesurent donc la profondeur des fonds qu’à la verticale du navire le long de la route suivie. La cartographie est alors réalisée à partir de bandes régulièrement espacées d’une centaine de mètres, obtenues grâce à de nombreux passages du bateau. Les sondeurs multifaisceaux permettent, eux, de couvrir bien plus aisément la totalité des fonds marins. Comme leur nom l’indique, ils émettent plusieurs faisceaux (d’une dizaine à plusieurs centaines), dans plusieurs directions. L’angle couvert peut aller de 90 à 150° . Pour bien comprendre comment sont effectués les levés hydrographiques, consultez ce lien très explicatif : LV Hydro

Schéma 1
Le sondeur monofaisceau hydrographique (Je n’aborde pas le cas des sondeurs de navires de plaisance) mesure la profondeur des fonds à la verticaledu navire le long de la route suivie (angle compris entre 5 et 12°)

 

Les sondeurs multifaisceaux

Pour mesurer la profondeur des fonds marins, le fil de sonde a depuis longtemps cédé la place aux ondes acoustiques. Elles permettent de multiplier les mesures et de reconstituer les reliefs sous-marins. Avec les sondeurs multifaisceaux, les hydrographes disposent d’outils encore plus précis. Cette nouvelle génération de sondeurs est malheureusement d’un coût assez effrayant. Il faut en effet mesurer une somme de paramètres assez important et de manière très précise, pour pouvoir effectuer un levé de qualité.

 

En mer,comment savoir à combien de mètres sous la coque du navire se trouve le fond ? Question essentielle pour ne pas risquer de s’échouer sur un relief invisible ! Les navigateurs d’aujourd’hui disposent d’une cartographie précise des fonds marins, établie par les hydrographes du monde entier, grâce à des sondeurs. Le fonctionnement de ces sondeurs repose sur l’émission et la réception de faisceaux d’ondes acoustiques.

 

 

Gare au roulis et au pilonnement

Après propagation dans le milieu marin, les ondes sont réfléchies par le sol et repartent en sens inverse. Elles sont alors réceptionnées par le sondeur, qui mesure le temps écoulé entre l’émission de l’impulsion sonore et sa réception. Dès lors, grâce à la connaissance de la durée du parcours des ondes et de leur vitesse dans l’eau, on peut déterminer la profondeur à laquelle se trouve le fond marin par rapport à la surface. Pour que ces mesures soient exactes, il est toutefois nécessaire de tenir compte de la modification de la vitesse de propagation des ondes sonores due à la salinité, à l’agitation de la mer, au cap du navire, à son attitude (roulis et tangage), ou encore à ses mouvements verticaux (pilonnement). Il faut donc un équipement très performant pour arriver à une qualité de mesures répondant au normes OHI.

Couvrir la totalité des fonds marins

Les faisceaux croisés

Schéma 2
L’angle couvert par le sondeur
multifaisceaux peut aller de 90 à 150°.

Autre avantage des sondeurs multifaisceaux : leurs mesures sont d’une bien meilleure résolution ! Le principe repose sur la technique des faisceaux croisés. L’émission du signal sonore et la réception de l’écho réfléchi s’effectuent selon des faisceaux perpendiculaires. Les faisceaux d’émission couvrent une grande surface angulaire de chaque côté du navire (de 30° à 180°) mais une faible surface angulaire dans l’axe du navire (environ 2°). A contrario, les faisceaux de réception sont très étendus dans l’axe du navire (plus de 20°) et restreints latéralement (de 1° à 5°). Les surfaces sondées sont des petits carrés qui se trouvent à l’intersection entre les faisceaux d’émission et les faisceaux de réception. Cette technique a pour avantage de réduire les surfaces auparavant « invisibles », ce qui améliore considérablement la description des fonds.

De plus, à l’instar des sonars, les données des sondeurs multifaisceaux peuvent être exploitées pour leur réflectivité plus ou moins grande en fonction de la dureté des sols sondés. Des informations précieuses pour les sédimentologues qui s’intéressent à la nature des fonds marins.