Nos campagnes océanographiques en 2023

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Mission FOCUS-G3

Chef(s) de mission : Jean-Yves Royer (Geo-Ocean – UMR 6538)

Collaborations :

Lieu : Mer Ionienne, au large de la Sicile (côte Est)

Dates : 20 au 26 août 2023

Navire : N/O Téthys II

Equipements :

  • Modems acoustiques de communication avec les balises
  • Base ultra-courte couplée à une centrale inertielle (positionnement des balises)
  • Sonde CTD (conductivité, température, pression)
  • Drone de surface
  • Sismomètres fond de mer (à récupérer)

Objectifs :

La campagne océanographique FOCUS-G3 s’inscrit dans le cadre général du projet ERC FOCUS (2020-2025) de surveillance de la faille Nord-Alfeo, au large du mont Etna en mer Ionienne. Ce projet ERC ambitionne de mesurer les déplacements de la faille à l’aide d’une fibre optique câblée à terre, par réflectométrie laser. Afin de calibrer ces mesures, des balises acoustiques ont aussi été installées de part et d’autre de la faille, à proximité de la fibre optique, pour mesurer leur déplacement relatif (télémétrie acoustique).  La fibre et les balises ont été déployées en octobre 2020. Suite à leur arrêt prématuré, les balises ont dû être toutes repêchées en 2022 et redéployées début 2023.

Cette campagne fait suite à la mission FocusX3 du N/O L’Atalante en février 2023, au cours de laquelle un réseau de 13 balises acoustiques (réseau 1 ou LGO) a été redéployé de part et d’autre de la faille et de la fibre.  Un second réseau de balises acoustiques (réseau 2 ou Geomar) de l’Institut GEOMAR est installé depuis décembre 2021 sur un autre segment de la faille, sur le flanc oriental de l’Etna. En complément de ces mesures de déplacement, un réseau de sismomètres fond de mer (OBS) surveille l’activité sismique de la faille.

Les objectifs de la mission sont :

  1. de télécharger depuis la surface à l’aide d’un modem acoustique les données acquises par les balises acoustiques depuis février 2023 (réseau 1 et 2).  Les stations acoustiques resteront en place jusqu’en 2025 ;
  2. de positionner très précisément certaines balises acoustiques du réseau 1 pour mesurer leur déplacement éventuel par rapport aux stations GPS permanentes installées à terre. Les stations seront positionnées à l’aide d’un drone de surface autonome piloté depuis le navire et équipé d’un système de positionnement très précis. Des profils CTD seront acquis en parallèle afin de suivre précisément les variations de célérité au cours du temps, nécessaires à la méthode (positionnement acoustique) ;
  3. de récupérer 5 sismomètres fond de mer déployés en février 2023 (campagne Focus-X3) ;
  4. le temps le permettant, des profils CTD seront acquis sur le transit de retour vers Catane (variations 3D de la célérité).

La mission FOCUS-G3 permettra ainsi de s’assurer que les balises acoustiques fonctionnent toujours de façon nominale et de compléter la série temporelle de positionnement relatif et absolu.  Ces acquisitions seront répétées en 2024. Outre les implications géodynamiques et méthodologiques du projet (fibre vs. acoustique), l’objectif est de démontrer que mesurer des déplacements absolus des fonds marins de l’ordre du cm/an est possible.

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Mission AMANAUS

Chef(s) de mission :

Collaborations : 

Lieu : fleuve Amazone

Dates : 05 au 25 juillet 2023

Navires d'opportunité : Samara Lopez XII  (géophysique) et  Yane Jose (hydrogéologie)

Equipements : Multisondeur bathymétrique, sparker et flûte sismique, carottier Ronansberg, petite benne, pompes et filtres ADN.

Objectifs :

La campagne AMANAUS a été entreprise du 5 au 25 juillet 2023 sur deux bateaux : les bateaux Samara Lopes XII et Yane Jose IV de Manaus à Santarem et sur le bateau Samara Lopes XII seulement sur le chemin du retour de Santarem à Manaus.

La campagne était basée sur une collaboration internationale entre des chercheurs brésiliens et français :

  • Le bateau Yane Jose IV a effectué des mesures hydrologiques dans le cadre du programme HYBAM avec des membres de l'ANA, du CPRM et de l'IRD (www.ore-hybam.org/),
  • tandis que le bateau Samara Lopes XII a effectué des mesures géophysiques-géologiques financées par ISBlue EUR school, l'ANR, le CAPES-COFECUB.

L'objectif était de déployer plusieurs outils jamais utilisés dans le fleuve Amazone et d'acquérir de nouvelles données géophysiques (bathymétrie et sismique multitraces à haute résolution), sédimentologiques et géochimiques (carottes, charge de fond et particules en suspension) pour une meilleure compréhension du transport des sédiments de la source au puits et de leur évolution dans le temps avec le rôle concomitant du climat, du niveau de la mer et des changements tectoniques.

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Mission PACTE01

Chef(s) de mission : Jérôme Goslin (Geo-Ocean – UMR 6538)

Lieu : Rade de Brest, estuaires de l’Aulne et de l’Elorn

Dates : 03 au 23 mai 2023

Navire : N/O Haliotis

Equipements :

  • Sonar interférométrique Geoswath,
  • Sondeur à sédiments SUBOP

Objectifs :

Le projet PACTE est un projet interdisciplinaire et multi-tutelles (UBO, UBS, Ifremer, CNRS) visant à reconstituer la trajectoire du socio-écosystème de la rade de Brest en réponse aux changements d'usage et d'occupation des sols ayant eu cours sur les bassins versants, et aux changements climatiques, au cours des deux derniers siècles.

Le principal objectif est de construire la première frise chrono-systémique d'évolution du socio-écosystème de la rade de Brest par le déploiement d'une stratégie d'étude intégrée et interdisciplinaire combinant

  1. la rétro-observation sédimentologique, géochimique, paléo-écologique et paléo-génétique à partir des archives sédimentaires estuariennes, avec
  2. l'analyse des archives historiques d'usage et d'occupation des bassins versants (agriculture, activités industrielles), des activités maritimes (pêche, aquaculture) et des évènements climatiques majeurs (tempêtes, températures extrêmes, crues),
  3. le monitoring instrumental des hydro-systèmes fluviaux et côtiers, et
  4. la modélisation numérique de la trajectoire physico-biogéochimique des estuaires au sein du continuum terre-mer (débit, température de l'eau, concentration, ratios et flux en nutriments, taux d'oxygénation, biomasse phytoplanctonique, etc.).

La campagne PACTE01-1 , réalisée du 03 au 23 mai 2023 à bord de l’Haliotis avait pour objectif l’acquisition de données d'imagerie des estuaires et d'architecture des corps sédimentaires estuariens afin

  • de préparer la mission de carottage PACTE01-2 qui aura lieu à bord du Thalia entre le 02 et le 05 août 2023 et
  • de fournir des données de base aux modèles d’estuaire en ce qui concerne la bathymétrie actuelle de l’Aulne et de l’Elorn et la géométrie des corps sédimentaires.

Au total, ce sont 285 profils (sonar et sondeur à sédiments qui ont été obtenus), avec des couvertures remontant bien en amont dans les estuaires (jusqu’au niveau de la Forest-Landerneau pour l’Elorn et de Dinéault pour l’Aulne).

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Mission FocusX3

Chefs de mission : Marc-André Gutscher (UMR Geo-Ocean, Université de Brest, CNRS, Ifremer)

Collaborations :  Geomar (Kiel) ; INGV Rome ; Univ. Catania ; laboratoire de physique à Catania INFN-LNS.

Lieu : Mer Méditerranée, au large de la Sicile, en mer Ionienne

Dates : 17 au 27 février 2022

Navire : N/O L'Atalante

Equipements :

  • Sismomètres fond de mer (29 récupérés, 11 redéployés)
  • Stations géodésiques fond de mer (13 déployés)
  • Courantomètre ADCP = Acoustic Doppler Current Profiler (1 déployé)
  • Bathymétrie multifaisceaux
  • Transect CTD (9 stations)

Objectifs :

L'objectif principal du projet ERC Advanced Grant FOCUS (octobre 2018 - septembre 2025) est de tester l'application de réflectométrie laser, pour mesurer des faibles, 1 - 2 cm, déplacements tectoniques suite à l'activité des failles sous-marines et ainsi d'améliorer nos connaissances des aléas sismiques. Afin que ce projet puisse être mené à bien il faut intégrer plusieurs techniques d'observations complémentaires : la géodésie fond de mer, la séismologie, la cartographie micro-bathymétrique, le carottage sédimentaire.

  1. La première phase était la connexion et mise en place d'un câble de fibre optique de 6 km en traversant une faille sous-marine active ainsi qu'un réseau de 8 stations géodésiques fond de mer afin de quantifier de manière indépendante les mouvements de la faille. Ces premiers travaux ont été effectué lors de la campagne FocusX1 en octobre 2020 avec le N/O Pourquoi Pas? et le ROV Victor6000.
  2. La deuxième phase expérimentale a été réalisée pendant la campagne FocusX2 (13 - 28 janvier 2022, Toulon - Toulon), avec comme travaux, la mise en place d'un réseau de sismologie passive constitué de 29 OBS (Ocean-Bottom Seismometers) ainsi que des stations sismologiques terrestres permanentes et temporaires (de l'INGV) et du carottage sédimentaire.

Pendant la campagne FocusX3 :

  • nous avons récupéré 29 OBS (14 OBS du pool Brestois Ifremer/Geo-Ocean et 15 OBS de Geomar, Kiel) chargé les données, remplacé les batteries, et ensuite redéployé 11 OBS Brestois (5 OBS broad-bands pour une seconde période de 12 mois et 6 OBS modèle LOT-OBS pour une période de 6 mois).
  • Nous avons également déployé deux réseaux de stations géodésiques fond de mer : 5 balises acoustiques de Geomar (constructeur Sonardyne), ainsi que 8 balises acoustiques modèle Canopus (constructeur iXblue/Exail).
  • Nous avons aussi déployé un courantomètre ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) de l’équipe d’océanographie de Geomar, Kiel, pour mesurer les courants de fonds. Ces derniers groupes d’instruments resteront au fond pendant 2-3 ans jusqu’à la fin du projet FOCUS en 2025 et seront récupérés avec un ROV.
  • Enfin nous avons pu réaliser un transect CTD pour caractériser la température et la salinité de la colonne d’eau, avec 9 stations, espacées d’environ 3 km à 37°29,1’N entre 100 m et 2100 m de profondeur.

En savoir plus sur la mission :

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Mission Manta-Ray 2

Chefs de mission : Frauke Klingelhoefer (UMR Geo-Ocean, Ifremer), Boris Marcaillou (Géoazur)

Collaborations : Géoazur, Université des Antilles, Université de Lorraine, Université de Perpignan.

Lieu : Océan Atlantique Nord-Ouest, Mer des Antilles

Dates : 09 au 19 février 2023

Navire : Pourquoi Pas ?

Equipements : Carottier calypso, carottier gravitaire, carottier d’interface, gravimètre, magnétomètre, sondeur bathymétrie multifaisceau, sondeur des sédiments.

Objectifs :

La campagne à la mer Manta-Ray propose d'étudier l'influence de ce socle ultramafique sur la déformation tectonique, les circulations fluides et la sismogénèse de la zone de subduction des Petites Antilles.

La campagne Manta-Ray 2, localisé sur le haut de la marge permettra une comparaison de la composition et de la vigueur des échappements fluides liés à la déshydratation de ce patch de manteau en comparaison de ceux liés à la déshydratation d’une croûte mafique plus au sud.

Pendant la campagne nous avons acquis 14 carottes calypso, 6 carottes d’interface et des données de gravimétrie, magnétisme et bathymétriques. Un pièzomètre a été installé.

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