Blog de la Mission Sismaoré

Journal de Bord - Jour 51 (fin de la mission SISMAORE)

Paul Deparis — 2021-02-11T15:06:08Z

11/02/21
À 16h30, les scientifiques ont quitté le bord du Pourquoi pas ? pour rejoindre l'aéroport Roland Garros de Saint-Denis de la Réunion.

J'ai eu le plaisir de recevoir aujourd'hui la question suivante de monsieur le Recteur de l'Académie de Mayotte :
Selon les études que vous menez sur le mouvement des fonds marins, pouvez-vous nous dire si Mayotte s'éloigne ou se rapproche de la métropole ?

Vous pouvez découvrir la réponse en cliquant ici

Merci à tous d'avoir suivi avec nous la mission SISMAORE à bord du Pourquoi pas ?

Réponse à la question de monsieur Gilles HALBOUT, Recteur de l'Académie de Mayotte

Paul Deparis — 2021-02-11T15:05:41Z

J'ai eu le plaisir de recevoir le jeudi 11 février la question suivante de Monsieur Gilles HALBOUT, le Recteur de l'Académie de Mayotte :

Selon les études que vous menez sur le mouvement des fonds marins, pouvez-vous nous dire si Mayotte s'éloigne ou se rapproche de la métropole ?

Réponse de Isabelle THINON

Journal de Bord - Jour 50 (terre en vue)

Paul Deparis — 2021-02-10T15:46:39Z

La Flotte Océanographique

10/02/21

Ce matin, à l'aube, l'île de la Réunion se dressait devant nous. Spectacle magnifique que de contempler le lever du Soleil sur cette île majestueuse. Le terme de volcan bouclier prend tout son sens à la vue de la Réunion en arrivant par la mer. Un bouclier massif posé sur l'océan ! Je vous partage quelques clichés pris ce matin ci-dessous.

Je vous propose aujourd'hui de découvrir un article extrêmement intéressant, réalisé avec l'aimable participation de madame Carla SCALABRIN. Vous y découvrirez ce qu'est l'acoustique dans la colonne d'eau et ses applications, notamment dans la découverte du nouveau volcan sous-marin de Mayotte et sur l'activité magmatique sous-marine de la zone. Pour ce faire, il vous suffit de cliquer sur le lien suivant :
Sonder la mer : l'acoustique dans la colonne d'eau

Si vous ne les avez pas déjà lus, vous pouvez retrouver les derniers articles récemment publiés aux liens suivants :
La Gestion de l'eau et des déchets
Les Machines du Pourquoi pas ?

J'ai eu le plaisir de recevoir aujourd'hui les questions de la classe de Terminale du lycée de Chirongui.
Vous pouvez découvrir les réponses aux questions en cliquant ici

À demain !

Sonder la mer : l'acoustique dans la colonne d'eau

Paul Deparis — 2021-02-10T15:45:35Z

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Carla SCALABRIN nous explique ce qu'est l'acoustique dans la colonne d'eau et ses applications, notamment dans la découverte du nouveau volcan sous-marin de Mayotte et sur l'activité magmatique sous-marine de la zone.

Carla travaille à l'Ifremer à l'unité de recherche en géoscience marine et au laboratoire des cycles géochimiques et ressources. Elle travaille également beaucoup avec les équipes techniques de la flotte océanographique française qui développent des outils de suivi de campagne et de traitement de données acoustiques comme les logiciels GLOBE [1] et SonarScope [2]. La majorité des figures proposée dans cet article a été traitée avec ces logiciels qui sont disponibles gratuitement sur le site de la flotte océanographique française

Historique et quelques petits éléments de vocabulaire

Acoustique active et acoustique passive dans la colonne d'eau

L'acoustique passive utilise des hydrophones pour écouter les bruits dans les océans, c'est le cas des observateurs des mammifères marins qui écoutent les bruits des signaux générés par les baleines et dauphins. Mais cela peut aussi être le bruit de la pluie, des sous-marins, des crevettes, etc. L'acoustique passive n'envoie pas des signaux dans l'eau, c'est une simple écoute.
L'acoustique active utilise des équipements, des sondeurs, qui émettent une onde sonore dans l'eau. Dès que cette onde rencontre une interface, elle est rétrodiffusée et on écoute le signal rétrodiffusé, c'est-à-dire l'écho. Par exemple, la sismique et les sondeurs multifaisceaux fonctionnent sur le même principe.

De manière générale l'acoustique colonne d'eau s'intéresse à ce qui se passe entre la surface et le fond des océans.

Historique

L'acoustique active est une approche assez ancienne, elle a plus de 100 ans.
Pendant la première guerre mondiale, Paul Langevin, un physicien français, aidé de l'ingénieur Constantin Chilowski, ont été les premiers à créer un sonar en 1915.
Pour inventer leur sonar, ils ont utilisé une découverte de Pierre Curie : la propriété piézo-électrique de certains cristaux capables de transformer une tension électrique en onde de pression. L'objectif était de détecter les sous-marins grâce à la réflexion des ondes ultrasonores. A l'aide de ces équipements il a été possible d'identifier des objets dans la colonne d'eau comme des sous-marins et des mines dans les premiers temps. Par la suite cette technique a été utilisée dans d'autres domaines.
Ci-dessous les quatre premiers échogrammes publiés en 1935 par Sund, un norvégien, qui a montré qu'il était possible d'utiliser cette technique pour détecter un banc de morue.

Pour voir l'article original d'Oscar SUND publié dans Nature en 1935, cliquer ici

Traduction de la légende :

Quatre enregistrements d'« échos » montrant des morues en train de frayer au milieu de la colonne d'eau à Lofoten. Les diagrammes de gauche ont été partiellement arrêtés. L'enregistrement inférieur droit est quelque peu défiguré par des oscillations créées par les vibrations excessives du moteur du navire ; mais il montre aussi un deuxième écho du fond, réflecté par la surface. Des marques sur le dessus de chaque diagramme sont produites toutes les minutes et sont espacées de 6 à 7 mm.

Après cette publication, les pêcheurs et les scientifiques se sont beaucoup intéressés à cette technique pour estimer les stocks de poisson en utilisant des équipements acoustiques, en particulier des sondeurs mono-faisceau.

En termes d'acoustique active, cette technique était la seule utilisée jusqu'aux années 1980 en halieutique [3] pour la détection des cibles biologiques dans la colonne d'eau.

Les sondeurs mono-faisceau ont également été utilisés jusqu'aux années 1970 pour cartographier les fonds sous-marins (voir Mary Tharp). Puis vers les années 1970, le développement du sondeur multifaisceaux de bathymétrie a permis d'augmenter la surface d'acquisition et la résolution du signal. Toutefois, ces sondeurs ne permettaient pas encore l'acquisition de données entre la surface de la mer et le fond des océans.
A partir des années 1980 avec les progrès informatiques et la numérisation du signal, il a été possible d'aller beaucoup plus loin. Depuis les années 2000, les sondeurs multifaisceaux permettent d'enregistrer les signaux rétrodiffusés de la colonne d'eau.

Ainsi, les observations sur les « émissions de fluides fond de mer » se sont généralisées autour des océans.
L'appellation « fluides fond de mer » est un terme générique qui regroupe la détection de bulles de gaz, d'huile dans l'eau, de gouttelettes de gaz, de fluides chauds, etc. Ces fluides sont générés sous le plancher océanique et/ou sous la couverture sédimentaire et sont ensuite émis dans la colonne d'eau par des fractures ou des conduits. Ces émissions de fluides fond de mer existent un peu partout, notamment sur les marges passives (mer Noire, devant le delta de l'Amazone, golfe de Gascogne en France, mer du Nord, etc.), sur les zones de circulation hydrothermale (cheminées et fumeurs noirs dans les océans Pacifique, Atlantique et Indien) et sur les zones de volcanisme sous-marin (bassin de Manus, volcan NW Rota 1 dans le Pacifique, Mayotte, etc.)

Échogramme polaire et échogramme longitudinal

Pour détecter des fluides fond de mer avec un sondeur multifaisceau deux types de représentations peuvent être utilisés :

– L'échogramme polaire est un type de représentation, il correspond à un ping : le signal émis par le sondeur multifaisceaux et le signal rétrodiffusé. Cela correspond à une vision instantanée de ce qui se passe sous le navire.

– L'échogramme longitudinal est une représentation de ce qui se passe le long de la route du navire, telle une coupe avec la profondeur en ordonnée et la distance sur l'axe des abscisses.

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[1] GLOBE : Globale Oceanographic Bathymetry Explorer, est un logiciel innovant pour le traitement et la visualisation de données océanographiques. GLOBE propose des capacités de traitement et d'affichage des données multi-capteurs au sein d'un même environnement 3D représenté par un globe terrestre. Téléchargeable gratuitement ici

[2] SonarScope est un logiciel innovant d'analyses avancées et de traitements de données de sondeurs multifaisceaux, sonars interférométriques et sonars latéraux. Le logiciel SonarScope est utilisé comme outil de référence pour le traitement de la réflectivité du fond, par Ifremer comme par d'autres instituts. Téléchargeable gratuitement ici

[3] halieutique : l'halieutique est un terme regroupant l'ensemble des disciplines touchant de près ou de loin à la pêche, notamment la pêche en mer

[4] Autonomous underwater vehicle

Réponses aux questions de la classe de Terminale du lycée de Chirongui.

Paul Deparis — 2021-02-10T15:45:17Z

1) Est ce que le volcan présente un danger pour la faune marine et le lagon ?

Réponse de Paul DEPARIS

2) Quelle journée vous a le plus marqués (question destinée au professeur de SVT à bord mais aussi au personnel du bateau) ?

Réponses de diverses personnes

3) A quelle vitesse ce volcan "grandit"-il ?

Réponse de Fabien PAQUET

4) Est ce qu'on peut déjà déterminer s'il s'agit plutôt d'un volcan explosif ou effusif ?

Pour cette question, je vous invite à écouter la réponse que monsieur Vincent ROCHE avait formulée pour répondre à une autre question posée disponible ici

Journal de Bord - Jour 49 (Les Machines)

Paul Deparis — 2021-02-09T17:38:59Z

La Flotte Océanographique

09/02/21

Nous poursuivons notre route vers la Réunion.

Je vous propose aujourd'hui de découvrir le monde fascinant des machines du Pourquoi pas ? en cliquant sur le lien suivant : Les Machines du Pourquoi pas ?

Si vous ne l'avez pas déjà lu, vous pouvez retrouver l'article sur la gestion de l'eau et des déchets à bord au lien suivant : La Gestion de l'eau et des déchets

Vous pouvez également découvrir les réponses des scientifiques aux questions de la Klas Myriam de l'école primaire Diwan de Brest en cliquant ici

À demain !

Les Machines du Pourquoi pas ?

Paul Deparis — 2021-02-09T17:37:45Z

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Solen HEURTEBIS – officier mécanicien, et Patrick LE ROY – Chef mécanicien, nous emmènent sous la ligne de flottaison du navire, à la découverte de l'intimité du Pourquoi pas ?
C'est un univers passionnant, permettant au navire d'avancer mais pas seulement ! Je les remercie pour leur gentillesse et leurs explications simples sur des sujets pouvant être très complexes.

Les machines s'occupent non seulement de faire avancer le bateau mais aussi de tout ce qui est nécessaire pour vivre sur le navire. Production d'eau pour se laver, pour boire. Gérer les eaux usées. Produire le froid pour les stocks de nourriture, la climatisation. Les machines, se ne sont pas que des gros moteurs pour faire avancer le bateau mais énormément de petits détails qui permettent de vivre confortablement sur le navire.
Dans l'ensemble des équipements des machines, il y a en permanence des machines présentes en double, en cas de panne. Pour la sécurité du navire, ses déplacements et le confort à bord, tout est prévu pour pallier aux éventuels incidents.

L'équipe des Machines se compose de neuf membres d'équipage :


Patrick LE ROY – chef mécanicien	Etienne ALLEREAU – officier second mécanicien	Solen HEURTEBIS – officier troisième mécanicien	Léon OBOLENSKY – officier polyvalent

Pierre André CAVILLON – maître machine	Dominique ROUSSEL – ouvrier machine	Anthony LE GUILLOUX – maître électricien	Bertrand JEGOUSSO – ouvrier électricien	Josselin EVEN – nettoyeur

Le Poste de Contrôle (PC) des Machines

Plusieurs mesures arrivent sur l'écran de contrôle. Par exemple, pour le groupe électrogène, on a toutes les températures, les pressions, les vitesses, etc. Cela permet de faire une surveillance sur l'ensemble des paramètres des machines. Il y a également des alarmes, des seuils haut et des seuils bas ont été programmés sur chaque paramètre et dès que le seuil va être dépassé, les personnels sont prévenus. Une alarme sonne dans toute la machine, sur les téléphones portables des officiers, et pendant la nuit les alarmes sont reportées dans les cabines des officiers. Sur ces écrans de contrôle il est également possible d'agir, de fermer une vanne, de stopper un paramètre, etc.

Il y a quatre groupes électrogènes, ils permettent d'une part de fournir l'électricité aux deux moteurs électriques de propulsion qui permettent de faire tourner les deux hélices du navire, et d'autre part également de fournir toute l'électricité au bord pour la consommation courante, l'éclairage, toutes les pompes, etc.
Des cadrans d'affichage permettent de visualiser la vitesse en rotation par minutes (rpm), le turbo et le pourcentage de charge pour chacun des groupes électrogènes. En général il y a deux groupes qui tournent, exceptionnellement il peut y en avoir un troisième pour les pointes de vitesses ou les manœuvres. Le fait d'utiliser trois groupes consomme beaucoup plus d'énergie pour un gain de vitesse faible, il faut vraiment un intérêt particulier pour se mettre sur trois groupes.

Les cadrans rouge et vert donnent les tours par minutes pour chacune des deux hélices. En vert pour la marche avant et en rouge pour la marche arrière. Sur la photographie, on voit que les deux hélices tournent en marche avant à 120 tours par minute.

Les commandes au niveau des hélices sont gérées au niveau de la passerelle. Cependant, en cas de problème technique, les mêmes commandes sont au PC machines et permettraient, en contact avec la passerelle, de faire avancer le navire.

Il y a trois types de tableaux électriques différents en fonction des usages.
Il y a la rangée des tableaux électriques pour les tensions en 400 volts, ce sont des disjoncteurs, l'équivalent du tableau électrique de nos maisons mais en plus gros.

Il y a aussi une armoire avec des disjoncteurs pour les tensions en 230 volts, comme ce qu'on a dans nos maisons, avec des disjoncteurs comme on les connaît.

Les tableaux électriques des tensions en 690 volts, c'est le courant qui est fourni par les groupes électrogènes qui vont alimenter les transformateurs de propulsion et les propulseurs d'étrave.

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[1] partie par million

Réponses aux questions de la Klas Myriam de l'école Diwan de Brest

Paul Deparis — 2021-02-09T17:37:17Z

J'ai eu le plaisir de recevoir les questions de la Klas Myriam de l'école primaire Diwan de Brest le lundi 9 février.
Je suis allé les poser à différents scientifiques à bord et voici leurs réponses :

1) Est-ce que l'on peut savoir si ce nouveau volcan est un volcan gris ou rouge ou si le fait que ce soit un volcan sous-marin le met dans une autre catégorie de volcans ?

1 - Réponse de Vincent ROCHE

2) Imaginons qu'il puisse remonter à la surface est-ce qu'on pourrait penser qu'il y aura une île un jour à cet endroit ?

2 - Réponse de Nicolas CHAMOT-ROOKE

3) Qu'allez-vous faire de toutes les données que vous avez récoltées après la mission et est-il prévu une autre expédition ?

3 - Réponse de Sylvie LEROY

Journal de Bord - Jour 48 (De l'eau !)

Paul Deparis — 2021-02-08T17:13:31Z

La Flotte Océanographique

08/02/21

Nous poursuivons notre route vers la Réunion.

Comment avoir de l'eau potable en quantité suffisante pour 70 personnes pendant de long mois sans toucher terre ?
Comment sont gérées les eaux usées sur le navire ?
Comment sont gérés les déchets produits par les personnes à bord ?

Je vous propose de partir dans les entrailles du Pourquoi pas ? en compagnie de Solen pour trouver les réponses à toutes ces questions en cliquant sur le lien suivant : La Gestion de l'eau et des déchets

Je partagerai avec vous demain un article pour comprendre tous l'univers passionnant des Machines du navire.

J'ai eu le plaisir de recevoir la question de la Klas Myriam de l'école primaire Diwan de Brest.

À demain !

La Gestion de l'eau et des déchets

Paul Deparis — 2021-02-08T17:11:18Z

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L'eau potable à bord d'un navire en pleine mer est une ressource précieuse, indispensable.
Son manque fût l'objet de tragédies par le passé.
Comment avoir de l'eau potable en quantité suffisante pour 70 personnes pendant de long mois sans toucher terre ?
Comment sont gérées les eaux usées sur le navire ?
Comment sont gérés les déchets produits par les personnes à bord ?

Solen HEURTEBIS – officier mécanicien, va nous emmener dans les machines du Pourquoi pas ? et nous donner les réponses à toutes ces questions.

De l'eau potable à bord

Il y a deux manières de produire de l'eau sanitaire à bord, soit par l'osmoseur, soit par le bouilleur.

Le bouilleur

Le bouilleur permet de produire de l'eau potable en portant l'eau de mer à ébullition sous vide et en récupérant le distillat. Faire bouillir de l'eau sous vide permet d'abaisser le point d'ébullition à 32°C au lieu de 100°C. Le bouilleur est situé dans la salle des groupes électrogènes car l'eau de refroidissement des moteurs est réutilisée pour faire bouillir l'eau de mer.


Le bouilleur

L'osmoseur

L'osmoseur, permet par osmose inverse, de produire de l'eau potable. C'est cette technique qui est la plus fréquemment utilisée à bord. C'est une membrane très fine, tellement fine qu'elle va empêcher le passage des ions Na+ et Cl- (le sel de la mer) et ne permet que le passage des molécules d'eau. L'eau produite par l'osmoseur n'est pas distillée mais elle n'est tout de même pas assez minéralisée pour pouvoir la consommer en l'état. Ainsi on a un minéralisateur, qui permet de reminéraliser l'eau. Puis l'eau est stockée dans des « caisse eau sanitaire » ou des « caisse eau potable ». Si c'est de l'eau potable, elle ne sera pas chlorée, elle va passer dans un système UV pour tuer les éventuelles bactéries qu'il y aurait dans l'eau. Par contre l'eau sanitaire est chlorée pour éviter le développement de bactéries dans les espaces de stockage, car de grandes quantités y sont stockés. L'osmoseur permet de produire 18 m3 par jour et la consommation du bateau est d'environ 10 m3 par jour pour 70 personnes à bord.


L'osmoseur

Le minéralisateur

Dans cette grande bouteille se trouve des minéraux à l'état solide. L'eau rendu potable par l'osmoseur ou le bouilleur traverse cette colonne et va ainsi se charger en sels minéraux pour être reminéralisée. Boire de l'eau dépourvu de minéraux est dangereux pour la santé. Les minéraux sont essentiels pour toutes les fonctions de notre organisme ! Nos muscles ou encore notre système nerveux ont des besoins importants en minéraux.


Le minéralisateur

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