Sysif

La sismique est une technique de mesure indirecte qui consiste à enregistrer en surface des échos issus de la propagation dans le sous-sol d'une onde sismique provoquée.

La sismique marine Haute Résolution mise en œuvre pour les reconnaissances des sols superficiels utilise des fréquences pouvant atteindre le kHz. Ceci lui confère un pouvoir de résolution élevé associé à une pénétration de quelques centaines de mètres en fonction de la nature des sols. Cette technologie est utilisée de manière courante pour la reconnaissance des sols par faible profondeur d’eau. Par grandes profondeurs d’eau, l’intérêt de la sismique Haute Résolution à partir d’une source de surface, est limité par sa précision qui décroît en fonction de la distance système d’acquisition - terrain à imager.

Pour pallier ce problème l'Ifremer a développé depuis 2006 un système de reconnaissance sismique Haute Résolution tracté par grande profondeur d'eau, le Sysif.

Jusqu'à présent le Sysif qui a réalisé sa première plongée opérationnelle en 2008  dans le cadre d’une collaboration avec l’industriel français TOTAL au large du Nigéria était équipé d'un seul récepteur ou trace sismique (système dit monotrace) constituée d’un petit groupe d’hydrophones analogiques. Un tel système ne permettait pas de déterminer les vitesses de propagation dans les sédiments limitant ainsi l’image obtenue du sous-sol à une image en temps de trajet en comparaison à une image en profondeur.

L'encombrement de la technologie analogique était le facteur limitant le nombre de traces sismiques.Une solution technique innovante a été apportée à ce problème grâce à la réalisation d'hydrophones numériques utilisant le protocole de transfert Ethernet. Les cartes électroniques d’acquisition sont logées à l'intérieur des hydrophones et possèdent, de plus, un capteur d'attitude Cap, Roulis et Tangage, permettant  de reconstituer la déformée du système  en opération. Un dépôt de brevet est en cours d’évaluation concernant cette technologie.

Les hydrophones, au nombre de 52, ont été intégrés par l’industriel français Sercel dans une flûte, dite multitrace, de 117 mètres de long, mise en œuvre avec succès pour la première fois, en mars 2013, à bord du Pourquoi pas ? durant la campagne ESSSYPEN.

La donnée sismique brute n’est pas exploitable du fait des mouvements de l’engin durant la plongée. Les données doivent être, par la suite, traitées pour fournir des images interprétables aux utilisateurs.

La première étape du traitement consiste à repositionner l’engin à partir des différents capteurs. Positionnement acoustique, profondimètre, altimètre, accéléromètre, capteurs d’attitude : toutes ces données doivent être  traitées avec une grande précision afin de permettre d’élaborer l’image sismique finale.

Le travail du géophysicien va consister maintenant à utiliser les informations de positionnement au travers d’algorithmes de traitement sismique afin de corriger les artefacts d’acquisition. L’image obtenue au moyen de  la nouvelle flûte multitrace développée est  une image en profondeur d’une précision inégalée à ce jour.

La réalisation d’un système sismique multitrace Haute Résolution tractée en fond de mer est une première au niveau international, fournissant un outil exceptionnel aux chercheurs et ingénieurs en charge de la compréhension des phénomènes prenant place au fond des mers.