Session 1

Etat des lieux des équipements et services autour de la Flotte

Les systèmes sonar (sondeurs, sonars, courantomètres) – Principes, fonctionnalités et performances

Les systèmes sonar mis en oeuvre par les navires et les engins sous-marins (sondeurs multifaisceaux, sonars latéraux et interférométriques, sondeurs monofaisceaux, sondeurs de sédiments, courantomètres Doppler) intéressent une large communauté scientifique (géosciences marines, halieutique, environnement profond, environnement côtier, océanographie physique,..). Ils sont dimensionnés en fonction des diverses applications auxquelles ils doivent répondre. Après un rappel de leurs principes fondateurs (mesure bathymétrique ou réflectométrique) et de leurs paramètres dimensionnants, les fonctionnalités et les performances obtenues seront présentées, en fonction des divers systèmes et navires. La présentation inclura aussi les outils logiciels (proposés par les constructeurs ou par l'Ifremer) pour l'acquisition.

Les équipements sismiques

Les équipements sismiques sont utilisés dans le domaine des géosciences pour explorer la croute océanique sur des épaisseurs variant de quelques mètres à quelques kilomètres. Le renouvellement des équipements dits « de surface » de l'Ifremer (multitraces, haute résolution 2D et 3D, rapide) est actuellement en cours et l’année 2015 verra déjà l’approvisionnement, les tests et l’utilisation sur des campagnes opérationnelles de nouveaux équipements. Un état des lieux de l’existant assorti d’une perspective à moyen terme, sur les matériels, les logiciels sera effectué. Il inclura la sismique « près du fond », offerte par l’engin remorqué SYSIF.

Les engins sous-marins – état des lieux

L’Ifremer développe et met en œuvre un ensemble cohérent d’outils, de services et de compétences pour l’intervention profonde jusqu’à 6000m de profondeur pour les besoins des applications scientifiques. Les différents types d’engins – sous-marin habité, robot télé-opéré, robot autonome – permettent d’effectuer des tâches de cartographie haute résolution, d’inspection visuelle, et d’échantillonnage d’eau, de sédiment ou de faune. Les spécificités des systèmes seront présentées du point de vue de l’utilisateur scientifique, des complémentarités qui peuvent être mise à profit par des mobilisations conjointes de plusieurs systèmes seront indiquées, et nous introduirons le nouveau système hybride.

Les engins sous-marins – charges utiles, données et images, géolocalisation

Les charges utiles scientifiques intégrées dans les engins comprennent les outils de prélèvement, les sondeurs et sonars, les équipements d’imagerie optique et les capteurs physiques ou biochimiques. L’ensemble des données et prélèvements est géo-localisé par un système qui allie le positionnement acoustique aux centrales de navigation embarquées. L’imagerie optique bénéficie d’innovations technologiques récentes, elle intègre désormais des fonctionnalités spécifiques pour la restauration d’images, la mosaïque géo-référencée 2D et 3D, les algorithmes d’assistance à l’interprétation ultérieure.

Le carottage et les outils de géophysique

Les mesures en géophysique et les prélèvements sédimentaires sont de premier intérêt pour les géosciences marines. Les moyens à mettre en œuvre sont généralement lourds et les performances des équipements, en particulier le carottage, dépendent fortement des capacités du navire. Une cartographie des moyens et des capacités de la flotte nationale sera dressée, en tentant de positionner nos outils par rapport aux flottes internationales. Les outils PENFELD et carottage CALYPSO seront plus particulièrement ciblés et les limites actuelles de ces systèmes seront présentées ainsi que les contraintes en termes de traitement des données et/ou des produits prélevés. Les apports d’un outil comme CINEMA pour la modélisation du fonctionnement des carottiers seront expliqués, ce qui permettra d’appuyer sur les liens étroits entre sciences et ingénierie. Enfin, les évolutions souhaitables de ces outils seront abordées.

Autres équipements

En dehors des équipements évoqués par ailleurs (sismique, sondeurs de coque, carottage), les navires océanographiques sont dotés d’une batterie d’équipements complémentaires intéressant une large communauté scientifique : équipements d'hydrologie, gravimètre, centrale météo, magnétomètre…Certains sont installés à poste fixe sur le navire, d'autres sont des équipements mobiles qui ont néanmoins nécessité des aménagements spéciaux pour pouvoir les accueillir et les opérer. La présentation dressera un tableau synthétique des principaux équipements mis à disposition en précisant leurs fonctions, leurs performances et les aménagements spéciaux prévus pour leurs mises en œuvre.

Les facilités informatiques à bord et à terre

L’infrastructure informatique à bord des navires met à disposition des scientifiques des services réseau de base leur permettant une installation rapide sur le bateau (connexion au bord, disques réseau, …) ainsi que des moyens plus spécialisés autorisant l’accès aux données des capteurs et permettant une gestion centralisée de la mission (acquisition, archivage et mise à disposition en temps réel). L’infrastructure informatique offre aussi des facilités  pour le traitement des données acquises au travers des logiciels scientifiques dédiés aux campagnes. Par ailleurs, les moyens de télécommunication permanents avec la terre qu’autorisent les technologies satellites offrent de nombreux services, comme l’accès à la téléprésence par exemple. La présentation dressera l’ensemble des fonctionnalités offertes par cette infrastructure informatique.

Les données issues des campagnes

La vie des données marines acquises à bord des navires de recherche ou à bord des engins sous-marins ne s’arrête pas à la fin de la campagne océanographique. Le cycle des données marines est un continuum qui débute avec l’acquisition des données en mer, passe par un archivage temporaire et une qualification technique à bord, une transmission vers le centre de données pour qualification, bancarisation définitive, mise à disposition ultérieure tant pour les besoins des scientifiques que pour d’autres besoins et valorisation.

Au cours de cette session, la première présentation va introduire cette notion de continuum qui va depuis l’acquisition de la donnée jusqu’à sa valorisation.

Les présentations suivantes vont détailler les différentes étapes :

a) bancarisation des données acquises à bord des navires

b) bancarisation des données des engins sous-marins

c) diffusion et valorisation scientifique des données.

- L’attribution d’un DOI à tous les jeux de données acquis en mer est  élément clé de la reconnaissance de l’effort de collecte fait par les équipes scientifiques. Un DOI permet de citer un jeu de données de manière unique.

- Les données acquises à bord circulent ensuite à travers un portail d’accès aux informations et données des campagnes océanographiques. Elles ont pour vocation à intégrer le Pôle Océan.

Mise en œuvre des équipements lourds

Une fonction importante des navires est leur capacité à accueillir et à opérer des équipements mobiles lourds, tels que les engins sous-marins ou les équipements sismiques. Par ailleurs, et dans un contexte de campagnes de plus en plus pluridisciplinaires et/ou nécessitant des moyens d'observation et de prélèvement multiples, les possibilités des navires à mettre en œuvre simultanément ou successivement plusieurs systèmes sous-marins sont devenues très importantes. La présentation dressera un état des capacités offertes par la flotte.