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Blog de la Mission Sismaoré

Zoom sur les carottes de sédiments

Nous l’avons vu, pour réaliser un carottage dans une zone, des données sur les sédiments sont nécessaires. Notamment sur la densité des sédiments, leur litage et leur épaisseur. Si ils sont trop denses, donc si la couche est trop dure, le carottier s’enfonce mal et risque de se tordre. Si les sédiments ne sont pas correctement disposés en couches successives, la carotte sera difficile à lire. Enfin, si l’épaisseur n’est pas suffisante pour enfoncer le carottier, le carottage ne sera pas possible.
Toutes ces informations nous seront données par le SDS et les techniques de sismiques.

Une fois l’emplacement choisi, il faut mettre en place et actionner le carottier, extraire et couper les carottes et enfin analyser les carottes.
Ce sont toutes ces étapes que nous allons voir dans cet article.

Première partie : Le carottage

Avant toute chose, il faut distinguer carottage et forage. Un carottage est un prélèvement de sédiments (Ou de glace dans le cas des carottages aux pôles) d’environ 10cm de diamètre sur une profondeur variant de 10m à 70m pour les plus profonds. Une fois le carottier remonté, le trou se rebouchera naturellement. Un forage est un trou généralement plus massif dont le but n’est pas le prélèvement mais bien d’aller le plus loin possible en profondeur ou jusqu’à trouver ce que l’on souhaite : De l’eau chaude par exemple dans le cas d’une centrale géothermique.

Le carottier se présente comme un tube en plastique entouré par un tube en métal le protégeant et le renforçant durant l’immersion (Immerger veut dire mettre sous l’eau).

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Ici, notre carottier mesure 22m et va aller prélever les sédiments à une profondeur de 3,5km. Cependant, d’autres carottiers prévus sur la mission SISMAORE atteindront les 36m.
Sur celui-ci, nous avons également placé 4 sondes pour mesurer les flux de chaleur dans les sédiments.

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Les techniciens vont ensuite redresser le carottier et la descente va se faire extrêmement prudemment à une vitesse de 1m/s. A environ 100m du fond, cette vitesse va encore ralentir pour atteindre 10cm/s et ce jusqu’à ce que le contrepoids qui est plus bas que le carottier touche le fond.
En effet, les appareils de mesure ont une marge d’erreur d’environ 10 à 15m et il n’y a pas de caméra embarquée sur le carottier. Il est donc nécessaire de prendre encore plus de précaution afin d’éviter d’arriver trop rapidement au fond de l’eau.
Une fois au sol, la tension exercée par le contrepoids se relâche et libère un lest qui va descendre jusqu’au carottier, lui donner l’impulsion nécessaire pour s’enfoncer dans les sédiments.

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Sur le graphique, la courbe représente la tension exercée par le carottier sur le câble. Ce ne sont pas les scientifiques qui indiquent au carottier quand s’enfoncer, ils doivent donc attendre que le contrepoids libère le carottier, symbolisé par une chute brutale de la tension.

Le temps entre l’enfoncement du carottier et la sortie de celui-ci dure environ 1/2h avant une nouvelle remontée à 1m/s.
Malheureusement pour moi, j’ai oublié ma montre dans ma cabine et je n’ai pas pu mesurer le temps total pris par l’opération depuis la mise à l’eau du carottier jusqu’à sa remontée à bord. Est-ce que l’une ou l’un d’entre vous pourrait m’aider ?

Une fois hors de l’eau, la tube en plastique est séparée de sa protection métallique et va être nettoyé pour retirer toute trace de sédiments qui aurait pu se coller à l’extérieur du tube.

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Ensuite, nous mesurons la longueur exacte de la carotte de sédiments prise par le carottier qui atteint ici 18,30m.

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Puis, nous délimitons des tronçons de 1m qui seront découpés et fermés avec les caches dont je vous ai parlé durant le 3ème jour à bord.

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Enfin, chaque carotte de 1m sera identifiée au marqueur.

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Une fois correctement conditionnée, la carotte va pouvoir être ouverte afin de voir les sédiments à l’intérieur. C’est ce que nous allons voir dans notre deuxième partie.

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Auteur : Jocelyn Jacquot
publié le dimanche 3 janvier 2021