Quatre types de prélèvements sont utilisés dans notre étude. Les carottes issues de la mission GEODEP 3 (1989) ont été collectées à l'aide d'un vibrocarottier tandis que les carottes issues de la mission PROSECAN IV (2007) ont été collectées à l'aide d'un carottier Küllenberg. Des cônes Berthois ont été collectés pendant la mission BERTHOIS en 2010 et des bennes Shipeck pendant les missions SEDYMAQ 2 (2010) et SEDYMAQ 3 (2012) (Figure II.2).Au total 176 bennes et 11 carottes ont été analysées dans le cadre de ce travail (annexe I).
III.1. Le carottier de type Küllenberg
Le carottier de type Küllenberg permet le prélèvement sur la verticale de sédiments et leur conservation dans l’ordre dans lequel ils se sont déposés au fond.
Le carottier Küllenberg se compose :
- d’un tube en acier de 60 ou 100 mm de diamètre interne dans lequel est insérée une gaine PVC qui reçoit les sédiments et permet leur récupération. Sur les navires océanographiques de l’Ifremer, la longueur du tube en acier varie de quelques mètres à un maximum de 30 m ;
76 Figure II.2 : Carte regroupant les prélèvements de l'ensemble des missions : A) sur la zone de La Salie-Biscarrosse et B) sur la tête du Canyon de Capbreton.
77 - d’un lest de 800 à 1000 kg qui surmonte le tube ;
- d’un système de largage de l’ensemble lest/tube contrôlé par un bras de déclenchement auquel est relié un carottier « pilote » de 60 ou 100 mm de diamètre et de 1 m de long.
Le carottier, suspendu à un câble, est descendu à travers la colonne d’eau lorsque le navire est en station. Au cours de la descente, il est précédé de quelques mètres par le carottier pilote (Figure II.3). Ce dernier atteint le fond le premier et, par l’intermédiaire du bras de déclenchement, actionne le largage. La présence du lest permet au carottier d’acquérir une énergie cinétique suffisante à son enfoncement dans le sédiment. A l’intérieur du tube, un piston provoque une dépression à la partie supérieure des sédiments et favorise ainsi la pénétration du carottier par effet d’aspiration de la colonne sédimentaire. Le carottier est ensuite arraché du sédiment par l’intermédiaire du câble. À la base du tube, la « peau d’orange », système constitué de fines lamelles souples d’acier recourbées vers le haut, retient les sédiments les plus cohésifs dans l'ogive au cours de la remontée. Ce système n’empêche pas les sédiments peu cohésifs, tels que les sables, d’être lessivés et souvent perdus avant que le carottier n’ait été ramené à bord du navire. Le carottier Küllenberg est très efficace pour le prélèvement des sédiments fins (argiles et silts) mais de nombreuses améliorations techniques seraient souhaitables afin d’améliorer le prélèvement des sables. L’effet d’aspiration provoqué par le piston engendre parfois une déformation des niveaux les plus grossiers pouvant aller jusqu’à leur fluage complet sur toute la longueur du tube. Ces déformations ne sont pas linéaires et peuvent affecter des niveaux à différentes profondeurs dans la carotte. Les déformations les plus importantes sont observées dans les sédiments non compactés du sommet et dans les niveaux sableux (détails sur le site http://www.shom.fr/).
Pour ce travail, 9 carottages Küllenberg prélevés dans la tête du Canyon de Capbreton ont été étudiés (annexe I ; tableau 2).
78 III.2. Le vibrocarottier
Le vibrocarottier (GEODEP 3 ; Figure II.4-A) utilise le principe de la vibration ou de la percussion, qui permet à un bloc-moteur de coulisser le long de mâts en enfonçant un tube en aluminium dont il est solidaire. Les vibrations sont provoquées par un moteur électrique entraînant deux balourds excentrés et synchrones. La percussion est produite par un moteur à air comprimé. La longueur du tube est de 5 m, son diamètre de 75 mm, et l’ensemble à un poids d’environ 800 kg (détails sur le site http://www.ifremer.fr/).
Pour ce travail, 2 vibrocarottages prélevés sur le plateau interne, au niveau de la zone de « La Salie-Biscarrosse » ont été étudiés (annexe I ; tableau 3).
III.3. Le cône Berthois
Le cône Berthois (Figure II.4-B) permet de « draguer » les sédiments superficiels par petit fond (< 20 m).
D'une utilisation très simple (depuis un petit bateau, type Zodiac), il est tracté sur le fond pour récupérer un échantillon. Le déploiement du cône depuis le bateau permet de laisser un angle suffisamment faible entre la corde de traction et le fond. Quand l'opérateur estime que le cône est plein, il le fait remonter à bord en relevant le boot de traction. C'est une technique qui permet une bonne flexibilité concernant la programmation de la mission, mais réservé aux petits fonds et incertain sur le point exact de prélèvement. Pour ce travail, 36 cônes Berthois prélevés sur la plage sous-marine à l'entrée du Canyon de Capbreton ont été étudiés (annexe I ; tableau 4).
Figure II.4 : Photographie: A) du vibrocarottier. Crédit photo : IFREMER; B) du cône Berthois. Crédit photo : G. Raccasi; C) et de la benne Shipeck. Crédit photo : SHOM.
79 III.4. La benne Shipeck
La benne Shipeck (Figure II.4-C) est elle aussi un instrument de prélèvement ponctuel de sédiments. Elle permet de ramener une quantité suffisante de sédiments (quelques centaines de grammes) pour effectuer des analyses granulométriques en laboratoire. La surface ainsi échantillonnée est d'environ 4 dm2. Légère (60 kg), la benne Shipeck est composée de deux parties : 1) le contrepoids, le système de déclenchement et les deux puissants ressorts appartiennent à la partie supérieure fixe, 2) un godet semi-cylindrique articulé, qui pivote autour d'un axe horizontal sous l'action des ressorts. Au contact du fond, le contrepoids tombe sur le système de déclenchement et entraîne la rotation de la mâchoire et la fermeture de la benne. Le sédiment ainsi piégé est peu perturbé et non lessivé. Il donne lieu à une première interprétation visuelle. (Détails sur le site http://www.shom.fr/).
Pour ce travail, nous avons prélevé et étudié respectivement 64 bennes sur le plateau interne, au niveau de la zone de « La Salie-Biscarrosse » (annexe I ; tableau 5), et 61 bennes dans la tête du Canyon de Capbreton (annexe I ; tableau 6).