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Groupe Océanographique de l'Atlantique

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LE BEAUTEMPS-BEAUPRE  EN OCEAN INDIEN 

Des missions hydrographiques françaises ont opéré sur les côtes d’Afrique et les îles du canal du Mozambique de manière quasi-continue entre 1930 et 1965. Ces missions ont permis d'établir une cartographie très complète avec les moyens alors disponibles. L’état de la connaissance hydrographique de ces régions, depuis lors, a évolué au gré des déploiements successifs opérés par le SHOM  à partir de ses bases en métropole essentiellement autour des routes de navigation et des voies d’accès vers les ports de commerce les plus importants. Dans de nombreuses zones, c’est donc une cartographie issue de travaux des années 1950 qui sert encore aujourd'hui. Elle ne s’avère plus suffisante au regard des pratiques actuelles de navigation.Dans le canal du Mozambique, la France assume la responsabilité cartographique des eaux sous sa juridiction. Elle soutient également  la république de Madagascar et l’Union des Comores dans le cadre de la convention internationale SOLAS pour la sauvegarde de la vie humaine en mer en produisant les documents nautiques de ces deux Etats et en réalisant des levés hydrographiques dans leurs eaux.

C'est dans ce cadre que les équipes du SHOM embarquées à bord du bâtiment hydro-océanographique Beautemps-Beaupré ont mené pendant quatre mois, de fin juin à début octobre, des travaux dans le canal du Mozambique et plus particulièrement  à Madagascar, aux Comores,  à Mayotte et dans les îles Eparses.

Au Nord-Ouest de Madagascar, les travaux réalisés en 2014 ont permis d’entamer, sur une quinzaine de jours, un vaste chantier d’amélioration de la connaissance bathymétrique, géodésique et marégraphique à proximité de l’île de Nosy Be. L’édition originale de la carte marine 5264 qui couvre la zone date de 1905! Compte-tenu de l’ampleur du chantier, les travaux de première priorité ont été lancés en se concentrant sur les accès aux ports et points de mouillage principaux de la zone.

 

Travaux réalisés à Nosy Be (extrait de la carte marine FR5264).
Revue d'amers à Nosy Be.

 

Des travaux ont été menés à terre dont l’objectif était de positionner dans le système géodésique mondial WGS84, les différents amers et points géodésiques connus et aussi de reporter tout élément nouveau. Ils permettront non seulement de mettre à jour la documentation nautique, mais aussi de recaler horizontalement les cartes marines dont l’écart avec le système WGS84 était jusqu’à présent inconnu. Ces mesures ont mis en avant un décalage horizontal de l’ordre de 450 mètres.

Repère fondamental de l'observatoire de marée de Hellville datant de 1959.

 

 

 

L’observatoire de marée du port de Hellville a par ailleurs fait l’objet d’une mise à niveau importante. Seul le point fondamental matérialisant physiquement cet observatoire, datant de 1959, a été retrouvé. Ce résultat, très important, assure qu’on pourra bien référencer les nouvelles mesures de bathymétrie et de marée par rapport au même zéro de référence que les données anciennes. De nouveaux repères ont été implantés et nivelés, en vue de garantir la durabilité de l’observatoire. Des mesures de marée ont par ailleurs été conduites pendant 4 mois sur zone et permettront d’améliorer les prédictions de marée localement. Ces mesures sont exploitables aux fins de constitution de séries d’observation du niveau de la mer sur une longue durée, utile notamment pour le suivi de l’évolution du niveau des mers.

C’est dans un contexte similaire et avec des objectifs d’amélioration de la connaissance identiques, qu’ont été conduits durant le mois d’août des levés hydrographiques sur le territoire de l’Union des Comores. Faisant suite à deux déploiements du Beautemps-Beaupré en 2009 et 2010 autour des Iles de Grande Comores et d’Anjouan, le Beautemps Beaupré et sa drome de vedettes hydrographiques se sont en 2014 focalisés sur le levé des accès aux ports de Moroni (Grande Comore) et Fomboni (Mohéli), ainsi que sur les abords de l’île de Mohéli et du récif Vailheu.

Signature de l’arrangement administratif entre la France et l’Union des Comores par son excellence M.Philippe Lacoste, ambassadeur de France aux Comores et M. El-Anrif Saïd Hassane, ministre des relations extérieures de l’Union des Comores.

 

 

 

 

 

 

A cette occasion, un arrangement administratif bilatéral relatif à la coopération entre la France et l’Union des Comores en matière d’hydrographie, d’océanographie et de cartographie marine a été signé à bord du Beautemps-Beaupré en rade de Moroni le 4 septembre 2014. Par la signature de cet arrangement administratif, le huitième du genre entre la France et un autre pays, les deux parties précisent officiellement leurs responsabilités respectives dans le cadre de la convention SOLAS. Cet arrangement concerne, en particulier, la conduite de levés hydrographiques ainsi que l'établissement, la tenue à jour et la publication des cartes et ouvrages nautiques couvrant les eaux de l'Union des Comores.

Le reste du déploiement a été consacré à des travaux aux Iles Eparses (Ile de Juan de Nova principalement) et à Mayotte.

A Mayotte, département d’outre-mer, la connaissance hydrographique date parfois des années 1960, voire est encore inexistante sur de vastes zones du sud et de l’ouest du lagon. Les travaux se sont dans un premier temps concentrés dans le nord-est ; de Mayotte dans le triangle Dzaoudzi – Longoni – Mamoudzou qui concentre l’essentiel de l’activité portuaire et de transport de passager de l’île. En particulier, Longoni, port industriel et commercial de Mayotte, a connu de nombreuses transformations récentes, nécessitant la réalisation du levé du port qui permettra de compléter la carte marine actuellement vierge d’information dans l’enceinte du port et de fournir des données bathymétriques qualifiées pour les études d’extension des activités du port. Au sud-ouest du lagon, l’objectif était de couvrir de vastes étendues coralliennes du lagon et des passes de l’ouest, non hydrographiées ou incomplètement hydrographiées.

Le mouillage de 9 marégraphes, parfois couplés avec des courantomètres, aura été nécessaire pour couvrir les différents sites levés. C’est donc aussi une véritable campagne de mesure de la marée à l’échelle du lagon qui aura été conduite. Une amélioration de la connaissance de la propagation de la marée dans le lagon et du calcul des prédictions de marée associées en est attendue.

Travaux réalisés à Mayotte en 2014.
Mouillage d'un marégraphe par plongeurs.

 

 

 

La moisson de données acquises au cours de ce déploiement en océan Indien Sud est conséquente. Le traitement est en cours et déjà bien avancé pour certains chantiers. La validation est prévue durant les prochains mois avant que ces nouvelles données n’apparaissent ensuite sur les cartes marines et dans les ouvrages nautiques produits par le SHOM.

S201400300 - SOCADEN

Fig. 1 - Île de Socotra, au large de la Somalie.

Répondant à une volonté de développement des partenariats franco-yéménites, le BHO Beautemps-Beaupré est intervenu au sud de l'Ile de Socotra (Cf Fig. 1) à la demande des autorités yéménites. Le levé qui y a été conduit du 27 février au 3 mars 2014 vient en appui de la revendication d'extension de son plateau continental déposée par le Yemen le 20 mars 2009 auprès de la Commission des Limites du Plateau Continental (CLPC) de l’ONU (http://www.un.org/Depts/los/clcs_new/commission_submissions.htm).

Fig. 2 - Travaux réalisés au large de l'île de Socotra en février-mars 2014. Arrière-plan : carte marine INT 703.

Les travaux, spécifiés par le comité yéménite en charge du dossier d'extension du plateau continental, ont consisté en un levé bathymétrique le long d'un profil où les données acquises, permettront de prouver ou d'infirmer la continuité du plateau continental. Ce levé vient en complément de levés par ailleurs déjà détenus par le Yemen.

Photo 1 - De gauche à droite : Capitaine Mohammed Emad Alesi, Chef des opérations de la flotte yéménite en Mer Rouge, unité des gardes-côtes / ICA Jean-Claude Le Gac, Directeur du GOA / Ingénieur Jamal Ahmad Rajaa, membre du Comité en charge du plateau continental, Ministère des transports et des affaires maritimes yéménites / Capitaine de Frégate Jean-Charles Lauth, Commandant du BHO Beautemps-Beaupré.

Les travaux réalisés ont été menés en présence d'observateurs dépêchées par les autorités yéménites dans un excellent esprit de coopération. (Cf Photo 1)

 

Photo 2 - Vedette Hydrographique Cormoran, en présentation d'accostage sur l'île de Socotra,en vue de débarquer les observateurs yéménites.

S201401200 - DJIBOUTI

Parti de Brest le 27 janvier 2014, le bâtiment hydro-océanographique (BHO) Beautemps-Beaupré a rejoint l'Ocean Indien au mois de févier. Il y sera déployé jusqu'à fin octobre 2014. Ce déploiement inaugure le nouveau cycle d'activités du BHO qui le verra intervenir tous les 2 ans en Océan Indien durant toute une année.

Le premier chantier du BHO s'est déroulé du 17 au 24 février dans les eaux djiboutiennes dans le cadre de l'arrangement bi-latéral établi le 4 octobre 2006 entre la république de Djibouti et la France relatif à la coopération en matière d'hydrographie et de cartographie marine.

Des travaux hydrographiques portuaires ont été menés au cours de l’escale, ainsi qu'un levé hydrographique dans le Golfe de Tadjoura.

Le levé bathymétrique du Golfe de Tadjoura visait à compléter la connaissance disponible sur la zone. Les données disponibles les plus anciennes en bordure côtière remontent à la fin du 19ème siècle. En raison également de la densité insuffisante des données disponibles, de nombreuses inconnues subsistaient quant à la localisation précises des isobathes de petits et moyens fonds, à commencer par les isobathes 100 et 200 m. La remontée brutale des fonds le long de la côte djiboutienne ont conduit à adopter un mode de conduite prudente des levés. En exploitant en temps réel les données des sondeurs multi-faisceaux (SMF), il a été possible de s'approcher petit à petit de la côte en positionnant au fil du levé la route suivie par le BHO sur les zones reconnues au passage précédent.

Ce levé a permis une avancée significative de la connaissance bathymétrique de la zone (environ 450 km2 de surface insonifée) notamment par petites et moyennes profondeurs.

 

 

Fig. 3 - Combinaison des données présentes dans la base de données bathymétrique du SHOM et du levé 2014. Arrière-plan : carte marine FR7519.
Photo 1 - MCN (Marégraphe Côtier Numérique) du port de Djibouti, dont les mesures sont réalisées grâce à un télémètre à ondes électromagnétiques (radar).


Les hydrographes du Groupe Océanographique de l'Atlantique ont par ailleurs conduit de nombreux travaux de complément dans le port de Djibouti : contrôle de l’information nautique, travaux marégraphiques et de calage gravimétrique, recherche sur épaves et obstructions par plongeurs et levés vedette hydrographique.

L'observatoire de marée permanent du port de Djibouti a ainsi fait l'objet du contrôle et du complètement de l'ensemble des repères qui permettent de "matérialiser" le niveau de référence de la marée de Djibouti.

PROTEVS DUNE 2013

Du 27 août au 11 septembre 2013, les hydrographes du GOA (Groupe Océanographique de l’Atlantique) embarqués sur le BHO Beautemps-Beaupré ont mené des travaux dans le golfe de Gascogne et au large de Ouessant à l’occasion de la campagne PROTEVS DUNE. Cette mission avait pour objectif d’améliorer la connaissance de la dynamique des dunes, de la bathymétrie, des courants et de la sédimentologie.

Elle s’inscrit dans le projet d’étude PROTEVS (Prévision Océanique, Turbidité, Ecoulement, Vagues et Sédimentologie) qui vise l’amélioration de la connaissance de l’environnement marin en temps réel ainsi que de son évolution possible. Les campagnes successives permettent de caractériser la dynamique sédimentaire et ainsi améliorer et valider les modèles, et de cumuler des séries de mesures de courant, de turbidité etc ....

Le levé a été divisé en six boîtes principales :

- Boîte GINO : sur la zone de l’épave du Gino (pétrolier libérien coulé en 1979),

 

-  Boîte UPWELLING : pour étudier la morphologie des dunes dans les zones des  courants d’upwelling,

-  Boîte OUESSANT et celle du GOUF du CAPBRETON - qui avaient été levées antérieurement – pour le suivi de leur évolution,

 

Modèle numérique de terrain, boîte Ouessant


-  Boîte GRANDE VASIERE : secteur choisi en collaboration avec l’IFREMER afin de disposer d’un levé de référence utilisable notamment  dans le cadre de la Directive Cadre de la Stratégie du Milieu Marin. Des essais de la cage DORA ont également été menés. La cage DORA est un système autonome fixe, posé sur le fond. Elle mesure la température, les courants, la turbidité et prend des clichés à intervalle régulier du fond.

 

-  Boîte ARCACHON  : Un levé aux abords des passes d’Arcachon  par le BHO Beautemps-Beaupré pour compléter la connaissance sédimentaire, et un levé vedette dans les passes qui connaissent une dynamique sédimentaire entraînant des modifications importantes dans la morphologie de tout le système sédimentaire dans les passes et le bassin.

 

 





Un carottier d’interface a été utilisé sur la boîte GINO. Ce type de carottier permet de faire de plus petites carottes (1m), et ainsi de connaître plus précisément la nature et la disposition des sédiments de surface.

 

et le carottier Küllenberg sur le Gouf du Capbreton.


Mission Déroute 2013


Du 1er juillet au 22 août 2013, les hydrographes à bord du BHO Beautemps-Beaupré ont effectué des levés dans la zone du Raz Blanchard et dans le célèbre passage de la Déroute.

Les levés les plus récents dans cette zone dataient de 1920 et ne satisfaisaient plus complètement aux besoins actuels de la navigation marine et aux exigences de connaissance nécessaires aux projets d’implantation de dispositifs d’énergie marine renouvelable. Ce levé avait donc pour objectif d’améliorer la connaissance dans les domaines de la bathymétrie, de la nature sub-superficielle des fonds marins, de la marée et des courants qui lui sont liés.

Les équipes ont été scindées afin d’effectuer en parallèle, les travaux en  mer et à terre.

Une équipe est partie début juillet pour procéder aux mouillages de marégraphes au large de Goury et dans le port de  Diélette. Les hydrographes y ont installé des points de référence géodésique et mené des travaux de nivellement.


En mer, le BHO effectuait le levé bathymétrique de la zone. Un profileur de courant (Aquapro) et un marégraphe ont été mouillés au sud-ouest de Guernsey sur cage antirion. Quatre autres marégraphes ont été immergés dans la zone.

Dans le sud de la zone, les petits fonds ont conduit à privilégier l'utilisation des vedettes hydrographiques.
Relevage de la cage antirion (marégraphe et profileur de courant) mouillée au sud-ouest de Guernsey.

Couverture géographique des levés réalisés lors de la campagne Raz Blanchard et Déroute 2013.

Modèle numérique de bathymétrie des travaux réalisés dans le raz Blanchard et le passage de la Déroute.


Travaux d’hydrographie à Dakar

Profils réalisés en 2013 le long des quais du port de Dakar

 

Le SHOM a mené, du 1er au 5 avril 2013, des travaux d’hydrographie à Dakar, grâce au bâtiment hydro-océanographique Beautemps-Beaupré.

 

Ces travaux ont été conduits dans le cadre de l’arrangement administratif signé le 12 février 2009 entre la République française et la République du Sénégal, portant sur la coopération hydrographique et cartographique entre les deux pays.

 

Ils complètent les travaux déjà réalisés en 2005, pour lesquels des levés bathymétriques de complément ainsi que des travaux de géodésie restaient à réaliser.

 

Deux nouvelles épaves ont alors été découvertes dans le port de Dakar.

Des travaux à terre ont également été effectués :

  • un nivellement pour contrôler la cote des repères de l’observatoire de marée avec la mise en place d’un nouveau repère ;
  • des travaux de stéréopréparation pour le calage d’images aériennes prises en 2012.


Campagnes MARGES-ADEN et OWEN-2

Figure 1 : zone de travail Marges-Aden

Campagne Marges-Aden

Le processus de la rupture continentale, stade ultime encore mal compris de la formation des marges divergentes, correspond à la transition entre les déformations extrêmes de la croûte continentale distale et le magmatisme de la nouvelle croûte océanique. Les zones de transition entre l’océan et le continent (Transition Océan Continent) sont donc les clés de la compréhension du mécanisme de rupture continentale et d’une partie de l’évolution des marges divergentes, et c’est la raison pour laquelle elles ont été choisies comme un thème privilégié de recherche de l’Action Coordonnée ACTIONS-MARGES : le Golfe d’Aden, pour la préservation de ses structures et du régime thermique, a été choisi comme un chantier prioritaire de cette Action.

La campagne Marges-Aden a pour but d’identifier les structures de la partie la plus orientale du Golfe d’Aden, à l’Est de la zone de fracture de Socotra-Hadbeen. Elle complète deux études antérieures (ENCENS-SHEBA et ENCENS) qui ont permis de décrire avec précision la cinématique d’ouverture, les modes de segmentation, et la structure superficielle et profonde des marges entre les zones de fractures Alula-Fartak et Socotra-Hadbeen.

Cette campagne a permis d’explorer une zone inconnue où la rupture du continent s’est initiée dans le bassin océanique ancien d’Owen et perpendiculairement à une ancienne marge continentale Jurassique. La rupture du continent Afrique-Arabie, il y a 18 Ma, s’est ensuite produite jusqu’en Afar, sur une distance de plus de 1200 km. 

Figure 2 : zone de travail OWEN-2

 Campagne OWEN-2

Le projet OWEN-2 a pour objectif l’étude tectonique de la frontière active entre les plaques Arabie et Inde le long de la zone de fracture d’Owen (ZFO) par l’acquisition de données à caractère géophysique. Cette mission est le volet sismique de la mission OWEN 2009 effectuée par la même équipe sur le BHO Beautemps-Beaupré. L’objectif est d’imager la déformation de sub-surface afin d’étudier l’initiation, la migration et l’activité actuelle d’un grand système de failles décrochant, système qui constitue l’élément majeur de la structuration tectonique, de l’activité sismique et du contrôle des flux sédimentaires (flux de l’Indus en particulier) de la région. Les déformations actuelles et récentes associées à la cinématiques Inde-Arabie sont étudiées à partir de la cartographie de surface des escarpements de failles actifs et de profils sismiques au travers des relais extensifs qui jalonnent cette frontière, le tout calibré par forages et carottes obtenues précédemment.

Compte tenu des travaux antérieurs, cette campagne a permis de réaliser une série de profils de sismique rapide numérique à travers le système décrochant actif, depuis le bassin d’Owen jusqu’au cône distal de l’Indus ; le but étant d’imager les déformations récentes (Miocène à l’actuel) « sous » le système actif, d’étendre ces profils jusqu’au pied de la marge omanaise afin d’identifier des zones décrochantes plus anciennes, de réaliser des profils sismiques ciblés sur les bassins en pull-part qui jalonnent le système décrochant et d’établir les relations tectoniques entre le décrochement actif au nord et la queue de cheval extensive du fossé de Dalrymple.

Les travaux à la mer conduits par l’équipage du Beautemps-Beaupré, un détachement du GOA, des techniciens de GENAVIR pour la mise en œuvre de la sismique rapide numérique et des équipes scientifiques du CNRS, ENS Paris et UPMC ont permis d’atteindre les objectifs des campagnes Marges-Aden et OWEN-2 en réalisant l’acquisition des mesures issue : 

  • des sondeurs multifaisceaux grands fonds et petits fonds afin de déterminer la bathymétrie de la zone avec une qualité compatible avec les exigences de l'Organisation Hydrographique ;
  • de la sismique rapide numérique afin d’obtenir une image du sous-sol concernant les premiers kilomètres ; 
  • du sondeur de sédiments afin de déterminer les zones d’instabilités gravitaires sur les marges et sur la dorsale océanique ;
  • du magnétomètre remorqué afin d'observer les variations des signaux (les anomalies en particulier) géophysiques ; 
  • des profileurs de courant de coque afin de mesurer le courant sur la colonne d'eau ;
  • des sondes perdables de température et du thermosalinomètre de coque afin de fournir des données hydrologiques nécessaires à l’exploitation des sondeurs multifaisceaux.
Figure 3 : modèle numérique de terrain réalisé avec un sondeur multifaisceau
Figure 4 : migration d’un profil sismique rapide numérique
Figure 5 : échographe du sondeur de sédiments
Figure 6 : mise à l’eau du canon
Figure 7 : mise à l’eau de la flûte
Figure 8 : remorquage de la sismique rapide numérique à partir du Beautemps-Beaupré

Campagne ECORS 2011


Le projet ECORS (Etude et caractérisation opérationnelle des routes et des sols) – volet marine contribue à une meilleure représentation de l’environnement marin et de son évolution, dans le cadre d’opérations amphibie.

Figure 1 : ECORS 2011 - Etude et Caractérisation Opérationnelle des Routes et des Sols – campagne de mesures in situ
Figure 2 : mise place d’un courantomètre ponctuel et prélèvement de sédiment


Le système développé depuis 2006 dans le cadre de ce projet comprend des bases de données et différents modèles numériques de propagation des vagues, de propagation des courants et d'évolution de la morphologie.

L'évolution d'une plage est directement liée aux conditions de houle et à la nature des sédiments. Il est ainsi possible à partir des modèles de houle développés dans le cadre du PEA ECORS et des caractéristiques générales des plages issues des bases de données du SHOM, de calculer les caractéristiques morphologiques d'une plage et de son évolution en réponse aux forçages hydrodynamiques.

La campagne ECORS 2011 avait pour but de comparer les résultats obtenus à l'aide des modèles et intégrés dans le démonstrateur aux données mesurées sur le terrain. L’objectif du démonstrateur est de fournir différents paramètres tels que :
 - profil de plage
 - hauteur des vagues
 - déferlement - courant littoraux
 - vitesse orbitale
 - visibilité
 
 L’objectif de la campagne 2011 conduite par un détachement du GOA et par une équipe de la cellule sédimentologie du SHOM du 26 septembre au 1er octobre a donc été de mesurer tous ces différents paramètres pour valider le démonstrateur. Deux sites aux caractéristiques différentes ont été sélectionnés pour cette campagne. La plage de Tinutella situé à l’embouchure du Tavaro au sud ouest de la Corse et la plage d’Urbino située sur la côte est. 

Figure 3 : localisation des sites d’étude


Sur chaque site d’étude différents prélèvements et mesures ont été effectués.

- Prélèvements de sédiments du large jusqu’au sommet de la plage à l’aide notamment du carottier d’interface et des bennes Shipeck et Van Veen.

- Mise en place de différents mouillages
   . Houlographe
   . Profileurs de courant
   . Courantomètres ponctuels
   . Turbidimètres
   . Capteurs de pression pour l’étude des vagues et du déferlement

 

- Mise à l’eau de flotteurs lagrangiens pour l’étude des courants littoraux 

Figure 9 : mise en œuvre de flotteurs lagrangiens

- Mesures bathymétriques de l’isobathe des 200 m jusqu’à la plage – levé aux sondeurs multifaisceaux du BHO Beautemps Beaupré et d’une vedette hydrographique.

Figure 10 : levé bathymétrique SMF par vedette hydrographique

 

- Topographie de la plage au GPS 


Figure 11 : matériel de topographie utilisé pour les travaux sur le site de Tinutella
Figure 12 : raccordement des données bathymétriques et topographiques 
 

 

Toutes ces mesures ont ensuite été confrontées au démonstrateur afin d’en valider les prévisions. 

Figure 13 : complexité du domaine côtier
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