Activities of Laboratory of Sedimentary Environments (LSE)

  1. Systèmes sédimentaires et structuration des marges 
    1. Le Golfe du Lion
    2. La mer Noire
    3. Chantier Zaïre
  2. Avalanches sous-marines et corps sédimentaires associés 
    1. Chantier Algérie
    2. Chantier Zaïre et Niger
    3. Action Modélisation
    4. Action avalanches sous-marines et les corps sédimentaires associés
  3. Exploration et Cartographie des Marges 
    1. Exploration et exploitation des granulats
    2. Cartographie de la Plateforme
  4. Projet HERMES 
  5. Liens 
  6. Présentation du laboratoire 

Les principales activités de recherche du Laboratoire Environnements Sédimentaires (LES) concernent :

  • l'étude des processus et des enregistrements sédimentaires,
  • le rôle et l'impact des variations du niveau de la mer et des variations climatiques au Plio-Quaternaire sur la mise en place des corps sédimentaires depuis les deltas jusqu'aux grands fonds océaniques,
  • la migration des fluides et les hydrates de gaz, les instabilités sédimentaires et les risques naturels, les canyons et les vallées sous-marines.

 

 

1 - Systèmes sédimentaires et structuration des marges

1.1 - Le Golfe du Lion

Le programme européen PROMESS 1 (PROfiles across MEditerranean Sedimentary Systems), coordonné par l'Ifremer, s'est terminé en août 2006. Il a permis de réaliser le premier forage scientifique dans les eaux françaises depuis plus de 30 ans. Il a donné accès à un enregistrement extrêmement détaillé des changements du climat, du niveau de la mer et de l'environnement marin durant les 500 000 dernières années. Deux forages, implantés au large de Sète dans le Golfe du Lion, par 102 et 301 m de profondeur d'eau, ont été réalisés en 2004. Ils atteignent respectivement les profondeurs de 100 et 300 m sous le fond de la mer et fournissent une quantité importante de données multi-paramètres (mesures in situ et propriétés physiques, faune et micro-faune marines, pollens, géochimie minérale, organique et isotopique, mesures magnétiques...) en cours d'exploitation dans une douzaine de laboratoires européens et nord-américains. Les premiers résultats démontrent le caractère exceptionnel de cette archive des changements environnementaux en Méditerranée occidentale, en raison des forts taux d'apports du Rhône qui permettent un enregistrement "haute résolution" des événements climatiques rapides. Ce projet intègre aussi l'exploitation de données géophysiques (sismique multi-traces haute résolution 2D et 3D, imagerie et bathymétrie multi-faisceaux) acquises au niveau des 2 forages dans le cadre du projet CALIMERO mené en partenariat entre le SHOM et l'IFREMER-NSE. La confrontation des données sédimentaires et des mesures in situ issues des forages, et des données acoustiques et sismiques doit permettre une meilleure caractérisation des sols marins. L'étude des faunes benthiques sensibles aux changements d'oxygénation permet aussi de reconstituer les changements de la circulation dans le Golfe du Lion, l'une des zones de formation d'eau profonde en Méditerranée. Ces changements interviennent bien sur à l'échelle des grands cycles glaciaires de 100.000 ans, mais on a pu démontrer aussi l'existence de variations du niveau marin à l'échelle de cycles de quelques milliers d'années, et caractériser la signature de ces événements dans la stratigraphie de la marge. Les travaux en cours apportent enfin des explications aux phénomènes d'initiation et d'évolution des canyons sous-marins, y compris par l'application d'un modèle de stabilité tridimensionnelle. L'étude des carottes sédimentaires de la partie profonde du golfe du Lion montre le devenir des sédiments érodés de la bordure de plate-forme, ou apportés directement depuis la tête des canyons par des écoulements turbiditiques durant les périodes de bas niveau marin. Les carottes sédimentaires acquises durant les campagnes récentes permettent d'établir la chronologie des événements, avec deux phases bien distinctes avant et après environ 18 000 ans cal BP. Avant cette date, l'essentiel des apports en pied de pente provient du Rhône, connecté au canyon du Petit Rhône. Ensuite, les apports proviennent essentiellement de la partie occidentale du Golfe du Lion, y compris par le biais probable de cascades d'eau dense qui dévalent la pente continentale à la suite des plus forts coups de vent de NW. La mise en évidence du remaniement épisodique des dépôts de sable de rebord de plate-forme, considérés auparavant comme fossiles, renforce cette hypothèse.
Dans le cadre du projet ANR "EXTREMA" (2007-2009) coordonné par l'IRSN, et du projet européen HERMES, coordonné par le NOC (Southampton), nous essaierons de quantifier ces apports actuels en pied de pente. L'ensemble des données et des interprétations acquises sur le chantier "Golfe du Lion" a été intégré dans un système d'information géographique très complet qui alimente les actions de recherche mais aussi des projets plus appliqués (par exemple cartographie des fonds marins et des habitats). le Conseil Général de l'Hérault a aussi confié à l'Ifremer et au BRGM une étude importante sur l'utilisation des sables du large pour la ré-alimentation des plages (projet Inter-Reg "Beachmed"), qui est une valorisation directe des projets de recherche. L'étude des séries sédimentaires récentes permet aussi de comprendre la formation des roches réservoirs, et c'est dans cet esprit que la compagnie Exxonmobil a confié à Ifremer une étude sur l'étude des relations entre vallées sous-marines et canyons. En 2008, les activités sur le Golfe du Lion s'orienteront vers une plus forte intégration "Terre-Mer", en lien avec les équipes travaillant sur le bassin versant du Rhône (Cerege, Edytem Chambéry), en particulier dans le cadre de la campagne "Rhosos" (RHOne SOurce to Sink), programmée en 2008.

1.2 - La mer Noire

Le projet européen ASSEMBLAGE, pour ASSEssMent of the BLAck Sea sedimentary system since the last Glacial Extreme, du 5ème Programme Cadre "Energie et Environnement Durable" a obtenu en 2006 son acceptation finale par la Commission Européenne.
Le projet ASSEMBLAGE a apporté à la communauté européenne une série de résultats permettant de mieux appréhender et comprendre les systèmes sédimentaires de la mer Noire. Pour cela, le projet a réalisé des études intégrées des processus sédimentaires et de la stratigraphie des séquences sédimentaires sur une période allant du dernier maximum glaciaire à maintenant. La mer Noire représente un laboratoire unique en terme d'étude des conditions climatiques du passé proche car la situation de ce bassin semi-fermé est telle que contrairement à l'Océan Global, il a enregistré directement les variations du climat, sans effet d'hystérésis (temps de réponse) que l'Océan Global a lui connu. Le projet a apporté des éléments de réponse à la compréhension des processus sédimentaires en jeu dans un bassin semi-fermé anoxique. Le projet représente une base de données et de connaissances pouvant être extrapolée aux autres systèmes sédimentaires des bassins sédimentaires fermés à semi-fermés du monde.
Les résultats scientifiques d'ASSEMBLAGE sont :

  1. Etudes géomorphologiques et stratigraphiques du plateau continental au bassin profond ; ASSEMBLAGE a donc contribué à l'étude de la distribution en épaisseur des sédiments marins et à la mise en évidence de la géométrie interne de dépôts centres datés du dernier maximum glaciaire (20.000 ans). Ces études géomorphologiques nous ont permis de déterminer l'age et l'extension des éventails profonds interconnectés du Danube et du complexe Dniepr/Dniestr. Ces études étaient corrélées avec celles s'intéressant au potentiel en Hydrates de Gaz de cette région. Pour cela le projet a mis en œuvre un ensemble de moyens de reconnaissance du fond et du sous-sol marin (sondeurs multifaisceaux, sismique haute résolution, tel le CHIRP et moyens sonars). La résolution métrique du sondeur multifaisceaux couplée aux données des sondeurs de sédiments CHIRP a permis de mettre en évidence des lignes de rivage reliques formées lors des fluctuations successives des niveaux marins. Les équipements utilisés ont permis également d'étudier l'éventail profond du Danube et de localiser les zones de sortie de fluides et les zones riches en gaz biogéniques et de mettre en évidence des zones présentant de multiples BSR (Bottom Simulating Reflector).
  2. Au cours de la mission ASSEMBLAGE 1, réalisée à bord du MARION DUFRESNE (IPEV), une série de long carottages (~50 m) a été effectuée de la plateforme continentale jusqu'au plus profond du bassin. Les carottes étudiées ont permis aux acteurs du projet de démontrer le passage de la mer Noire d'une phase lacustre à marine au cours de l'Holocène. Pour cela, différents "proxies" ont été analysés : Isotopes stables ; pollens ; malacofaune ; foraminifères ; dinokystes, minéralogie... afin d'obtenir une histoire précise des modifications de cette mer en relation avec les modifications climatiques du passé récent. Pour mieux affiner cette étude, des approches centimétriques des analyses ont été réalisées sur des carottes cibles. Dans les zones où des hydrates de gaz ont été mis en évidence, les études de géophysique (OBS, flux de chaleur) ont été combinées à des analyses géochimiques.

Les Livrables de ce Projet européen sont accessibles sur http://www.ifremer.fr/assemblage 

1.3 - Chantier Zaïre

L'objectif est de vérifier le contrôle de l'influence du climat sur l'architecture du système turbiditique du Zaïre qui montre une cyclicité dans la distribution des systèmes chenal/levées et de leurs points d'avulsion.
Dans l'attente de la campagne, l'équipe travaille sur une carotte ZaiAngo choisie comme carotte de référence pour REPREZAÏ. L'étude des indicateurs climatiques et environnementaux (pollens, matière organique, éléments majeurs par XRF) permettra de construire une chrono-stratigraphie relative pour la zone d'étude.

Amélioration du carottage 
Les objectifs de l'action "Amélioration de la qualité des carottages Küllenberg" concernent :

  1. la compréhension de la dynamique du carottage,
  2. l'amélioration des réglages lors du prélèvement et
  3. le développement des capteurs pour corriger les profondeurs des niveaux prélevés.

Les prélèvements de sédiments apportent des informations indispensables aux études sédimentologiques, paléoclimatologiques, géotechniques : nature du sédiment, mode de dépôt, âge et origine des dépôts, propriétés mécaniques des couches, .... Ces analyses s'effectuent sur des prélèvements réalisés principalement à partir d'un carottier gravitaire à piston stationnaire de type Küllenberg mis au point en 1947 : le tube du carottier lesté chute sous l'action de la gravité, son énergie cinétique lui permettant de s'enfoncer dans le sol. A l'intérieur du tube, un piston maintenu stationnaire au niveau de l'interface eau/sédiment à l'aide de câbles crée une dépression pour favoriser la récupération du sédiment. Les scientifiques analysent de plus en plus finement les prélèvements et se trouvent confrontés à des difficultés pour corréler les différents résultats. Ils ont émis des doutes sur la répétitivité et la représentativité d'un carottage. A l'occasion de la modernisation du N/O Le Suroit, l'installation de capteurs sur un carottier avait permis de définir les différentes phases d'un carottage et de mettre en évidence le rôle principal du piston. En 2005, la mise au point de capteurs plus haute résolution par TSI/SI au cours de la mission ESSCAR8 du Suroit et l'interprétation des mesures de missions précédentes par TSI/SI et GM ont permis de :

  • quantifier pour la première fois les déplacements d'un carottier (Figure 2),
  • lier la qualité du prélèvement au mode de fonctionnement du piston et du comportement du câble (Figure 3).

En 2006 et 2007, les travaux ont porté sur la mise au point du carottage du Pourquoi pas ? (mise au point des réglages, test d'une version 24 m et test d'une version 36 m), la modélisation du comportement d'un carottier en liaison avec TSI/SI et ERT/HO (mise au point de l'algorithme et développement du logiciel CINEMA), la mise au point d'une formule de correction des cotes d'une carotte en fonction de la cinématique du carottage et l'étude d'un prototype pour quantifier les sédiments entrant dans le carottier.

 

 

 

2 - Avalanches sous-marines et corps sédimentaires associés

Dans le cadre du projet « Risques de Glissements et d'avalanches sous-marines, turbidites et risques sismiques », le LES cherche à :

  • Développer la connaissance de la dynamique des processus gravitaires dans les canyons et les vallées sous-marines profondes.
  • Comprendre et prédire la géométrie fine de certains corps sédimentaires associés aux éventails sédimentaires profonds (dont certains sont des réservoirs pétroliers potentiels).
  • Modéliser les processus gravitaires, que ce soit d'un point de vue théorique, simulation numérique ou analogique en s'appuyant sur les données de terrain acquises lors des campagnes.
  • Participer à la mise en œuvre et développer une instrumentation de site adaptée et /ou observatoire pour caractériser les phénomènes d'instabilité et de transport sédimentaire sur de longues durées. La mise en place de mouillages longue durée sur le système du Var a été initiée fin 2005 (action ENVAR du projet HERMES).

2.1 - Chantier Algérie

Pour le chantier Algérie, le point marquant de l'année 2005, au delà de la poursuite du dépouillement des données de la mission Maradja1 de 2003, aura été la réalisation d'une nouvelle campagne en collaboration avec les autorités algériennes. Cette campagne intitulée MARADJA 2 (MARge Active "el DJAzaïr" = Algérie, Phase 2) + SAMRA (SAR de la Marge dans la Région d'Alger) était une opération de recherche basée sur l'utilisation du Sar et dont l'objectif général est de réduire le risque sismique et gravitaire en Algérie du Nord par un examen détaillé de la géomorphologie sous-marine et des structures de subsurface. Le SAR est un système qui permet d'enregistrer des images acoustiques du fond avec une résolution de quelques mètres sur une largeur d'un kilomètre ; cette résolution permet de placer les carottes de sédiment sur des objets bien définis sur le fond et de les caractériser directement et avec précision.
Le largage de 6 OBS (sismographes sous-marins) et de 2 piézomètres sur la zone au NO d'Alger, avec mesures en "yoyo" par piézomètres sur 6 cibles ont été réalisés. Une nouvelle génération de sismomètres fond de mer (OBS) a été testée et mise en place à cette occasion. Au cours du Leg 1 (3 novembre-20 novembre 2005), plus de 815 km de profils Sar ont été réalisés en 9 plongées, avec également ~1000 km parcourus avec le sondeur de sédiment Chirp, 19 carottages Kullenberg (+4 lors du Leg 0), 20 carottages d'interface, et 6 OBS et 2 piézomètres largués.
Les plongées SAR dans la zone du séisme de Boumerdès (21 mai 2003) ont notamment permis de reconnaître en détail la zone supposée être à l'aplomb de la zone de rupture co-sismique. Les données acquises ont permis de mettre en évidence de nombreux indices de fonctionnement actif des canyons analysés, tels que sillons longitudinaux d'érosion, loupes d'arrachement et dunes de galets dans le fond des canyons. De nombreux glissements apparemment récents ont été repérés tant sur les flancs des canyons qu'au pied de la pente continentale avec des images spectaculaires de blocs de sédiments glissés. Enfin, des dunes sédimentaires géantes (80 m de haut, quelques km de long) ont été imagées et échantillonnées dans la zone de l'éventail sous-marin profond de Kramis.
L'objectif du leg 2 était d'étendre la couverture bathymétrique et d'imagerie superficielle sur la partie Est de la marge algérienne (Jijel-Bejaïa-Collo) où d'autres failles actives majeures étaient supposées se prolonger en mer ou exister. Nous avons acquis environ 4000 km de bathymétrie multifaisceau, sondeur Chirp, sismique réflexion « rapide » 5-8 nœuds, 24 traces) et haute résolution 2D (5 nœuds, 72 traces) et 7 carottes de ~8 m de long, sur la marge est-algérienne. Les résultats obtenus sont très spectaculaires et permettent d'obtenir pour la première fois une vision détaillée morphotectonique et morphosédimentaire de l'ensemble de la marge algérienne. D'ores et déjà, il apparaît dans la zone orientale deux grands systèmes de failles actives en rampes, orientées ENE-WSW, à la géométrie proche de ce qui a été mis en évidence dans le secteur de Boumerdès, ceci au large d'Annaba et de la Grande Kabylie. Les failles peuvent être relativement linéaires et longues, ou bien apparaissent comme des systèmes de segments en échelon plus ou moins recouvrants. Les profils Chirp montrent clairement que certaines failles atteignent la surface, sans même montrer de recouvrement ou d'altération récente, suggérant qu'elles aient pu être actives dans la période historique. L'année 2006 a été consacrée pour l'essentiel au dépouillement des données acquises en 2005. Des collègues algériens ont été accueillis lors de plusieurs séjours à Brest pour ce travail en commun sur les données. Un séminaire de restitution des travaux des différentes équipes engagées dans le projet a eu lieu à Villefranche-sur-Mer en septembre 2006.

2.2 - Chantier Zaïre et Niger

En 2005 et 2006, nous avons collaboré avec la société INTEC Engineering pour l'étude d'un projet de pose de gazoduc à travers le canyon du Zaïre. Notre équipe ayant étudié cette zone pendant plusieurs années au cours du projet ZaïAngo, cette société américaine a voulu utiliser notre expertise. Cela s'est traduit par de nombreuses réunions de travail à Brest ou à Houston, par la réalisation de deux rapports de synthèse et par une activité de conseil pour la mise en place de campagnes à la mer spécifique. Cette collaboration pourrait se poursuivre par une étude scientifique. Cela dépendra du devenir du projet et des données acquises dans ce cadre.
Avec la fin du projet NERIS, l'année 2006 aura été une année de valorisation scientifique des acquis du projet, avec la réalisation de nombreux articles scientifiques et la présentation des principaux résultats du projet dans des congrès internationaux. Ceci a permis de prendre contact avec d'autres groupes pétroliers (BP, Shell, Exxon/Mobil).

2.3 - Action Modélisation

Analyse à la rupture 
Dans le cadre du projet européen Eurostrataform, on a développé un modèle tridimensionnel de stabilité des pentes SAMU_3D. Ce modèle permet l'évaluation des instabilités des pentes sous-marines à l'échelle régionale ainsi que l'identification des différents mécanismes externes (séisme, surpression interstitielle, vitesse de sédimentation rapide, courants sur le fond, ...) à l'origine des glissements observés. Ce nouveau modèle permet de prendre en compte la spécificité des pentes sous-marines notamment :

  1. la morphologie des fonds sous-marins
  2. l'hétérogénéité spatiale des couches sédimentaires
  3. l'effet de la surpression interstitielle.

La fiabilité des résultats obtenus dépend principalement des données géotechniques (in-situ et en laboratoire) et géophysiques nécessaires à la caractérisation du sédiment étudié. Ce nouveau modèle de stabilité des pentes est basé sur une approche énergétique. L'avantage de cette méthode énergétique est de permettre de déterminer en plus du facteur de sécurité la direction et la vitesse relative du sédiment glissé après rupture. La Figure 4 montre un cas d'étude correspondant à l'étude de la stabilité du flanc interne (ouest) du canyon de Bourcart.

 

Analyse post-rupture 
Notre équipe a acquis un savoir et une maîtrise scientifique reconnue sur les systèmes turbiditiques profonds grâce à une longue série de campagnes à la mer et à l'acquisition et l'interprétation de données terrain originales. Le chantier du Var et le projet Tripod en sont l'exemple. Pour garder cette position de référence et pouvoir préparer l'analyse des données issues des futurs observatoires sous-marins permanents, il faut pouvoir développer et/ou maîtriser des outils de modélisation numérique capable de reproduire les processus mesurés ou observés et aboutir, à terme, à une meilleure compréhension et valorisation de nos données. Notre expertise dans ce domaine est limitée à une personne. C'est pourquoi nous avons développé une synergie avec des partenaires plus avancés ou mieux équipés. Côté américain, cette démarche fait partie intégrante du projet Tripod avec l'équipe du Pr. G. Parker (Université d'Illinois). Côté européen, nous avons lancé l'initiative Variatis. Avec celle-ci, nous nous proposons d'initier un projet à l'échelle européenne où les efforts de modélisation (physique et mathématique) de nos partenaires et les nôtres convergeraient. L'approche combinerait la modélisation analogique et la modélisation numérique. Les modèles seraient testés sur la base de scénarii utilisant les données Ifremer acquises sur certains chantiers (Var, Zaïre, ...).
Le modèle d'écoulement sédimentaire que nous développons en interne s'inscrit dans une approche lagrangienne basée sur la méthode SPH (particules hydrodynamiques lissées). Cette méthode est caractérisée par l'absence de grille de calcul : le calcul se fait sur des localisations dynamiques qui suivent l'écoulement. Une première approche appliquée à des écoulements au large du delta du Niger a permis de montrer l'importance de la prise en compte de rhéologies complexes. L'amélioration d'un modèle numérique d'écoulement sédimentaire passe par l'amélioration des lois d'écoulement (dont lois rhéologiques). Un modèle permettant de reproduire une large gamme de régimes d'écoulement dans une approche couche mince avec une résolution sur la dimension verticale (approche 1-DV) a été développé et appliqué à des expériences menées en laboratoire. Le modèle résout l'équation de la quantité de mouvement horizontal en la couplant à une équation de fermeture, ponctuelle, reliant la contrainte de cisaillement à une réponse rhéologique complexe qui intègre cohésion, plasticité et thixotropie, viscoélasticité et, éventuellement, turbulence. La reproduction numérique des expériences menées en laboratoire par Baas et Best (2002) de l'Université de Leeds (UK) a été menée à bien.

Mesures en laboratoire 
L'acquisition d'un rhéomètre de haute précision a permis de commencer l'analyse rhéométrique des sédiments au sein du laboratoire. La mise en place et la prise en main en fin 2005 a permis de réaliser des études en 2006 sur des sédiments provenant de Sumatra et d'Algérie. Par ailleurs, un système de suivi de la consolidation des sédiments a été développé et réalisé en 2005. Les trois colonnes de consolidation ainsi acquises ont été testées et commencent à produire des premières données.
Par ailleurs, la cellule triaxiale a été équipée par des « Benders Elements » pour mesurer les paramètres acoustiques d'un sédiment partiellement saturé en gaz. Ceci peut être utile pour la caractérisation et la quantification du gaz saturant le sédiment dans le milieu naturel à partir des données géophysiques
2.4 - Action avalanches sous-marines et les corps sédimentaires associés
La connaissance précise des processus gravitaires est essentielle pour pouvoir comprendre et prédire la géométrie fine de certains corps sédimentaires associés aux éventails sédimentaires profonds (dont certains sont des réservoirs pétroliers potentiels). C'est un domaine d'excellence de la recherche à Ifremer au plan national, européen et international, qui a été à l'origine du projet ZaïAngo et puis de l'initiation d'une collaboration scientifique importante avec les deux compagnies pétrolières majeures que sont Exxon-Mobil et Shell. Les actions phares de 2005 ont concerné le dépouillement des données de la mission Lobestory (Atalante, 2004) au large de l'Amazone.
Deux questions clés ont été identifiées :

  1. la structure fine et les processus d'alimentation et de dépôt des lobes distaux, et
  2. les processus d'avulsion de chenaux turbiditiques. Les résultats préliminaires ont fait l'objet de plusieurs présentations dans un congrès national et un congrès international à Calgary (Canada). Les travaux se sont poursuivis en 2006. D'autre part, un important travail de publication et de valorisation de ZaïAngo a été réalisé en 2005, avec en particulier la rédaction d'un ouvrage en anglais qui devrait être en cours d'édition avant fin 2007. Des publications supplémentaires ont été réalisées sur le chantier Est-Corse, pour lequel un projet de campagne future à co-financement pétrolier a été préparé.

 

3 - Exploration et Cartographie des Marges

3.1 - Exploration et exploitation des granulats

La demande croissante de permis d'exploration et d'exploitation de granulats marins a fait prendre conscience aux décideurs publics de la nécessité de prévenir les réactions que pourraient provoquer ces projets vis-à-vis des autres activités maritimes, en particulier la pêche.
C'est dans ce contexte que le premier ministre avait confié, en 2001 au député D. Dupilet (député du Pas-de-Calais), une mission sur "le règlement des conflits d'usage dans la zone côtière, entre pêche professionnelle et autres activités". Parmi les propositions inscrites au rapport, l'une préconisait la réalisation "d'une étude conjointe Ifremer-BRGM sur la ressource en granulats, visant à délimiter les zones d'extractions favorables en intégrant les préoccupations d'ordre halieutique et les impératifs économiques et techniques d'approvisionnement en granulats marins".
C'est ainsi qu'a été élaboré pour le Ministère de l'Industrie un projet visant à :

  • déterminer la place que pourrait prendre les granulats marins dans l'approvisionnement des territoires à façade maritime et des grands bassins de consommation ;
  • évaluer les contraintes environnementales existantes sur les secteurs reconnus comme offrant des ressources en matériaux marins.

Ces études confiées à l'Ifremer pour le domaine marin (et au BRGM pour le domaine terrestre) portent sur deux secteurs ayant été jugés comme prioritaires : la façade "Manche-Est", constituée des sept départements du Nord, du Pas-de-Calais, de la Somme, de la Seine-Maritime, de l'Eure, du Calvados et de la Manche (Figure 5), et la façade "Loire-Gironde" constituée des quatre départements de la Loire-Atlantique, la Vendée, la Charente-Maritime et la Gironde.
A l'instar des schémas départementaux des Carrières, des schémas régionaux seront élaborés. Ils prendront en compte l'ensemble des matériaux (marins et terrestres), les contraintes liées à leur exploitation respective et leur destination. Ils serviront d'aide à la décision pour gérer l'accès à la ressource de certains matériaux en fonction des différentes contraintes nécessairement évolutives dans le temps : environnementales, économiques, géotechniques,...
L'objectif final du projet correspond à l'identification de zones de moindre contrainte où l'exploitation des granulats marins sera possible.
Pour répondre à cet objectif, l'Ifremer a proposé une action décomposée en cinq étapes principales :

  • le recensement des données et analyses qualitatives ;
  • l'inventaire minier marin, à partir des données existantes et des résultats déjà obtenus ;
  • l'identification des zones à protéger ;
  • la synthèse des zones identifiées correspondant aux sites de "moindre contrainte" ;
  • la construction d'un SIG garantissant l'intégration des données et leur harmonisation.

Les cinq étapes ont été groupées en trois volets étalés sur trois années.
Le premier volet, qui a été réalisé en 2005, comprend :

  • un recensement et analyse qualitative des données géologiques existantes. Les sources d'informations disponibles ont été identifiées : rapports d'études publiés dans le cadre de l'inventaire national des granulats marins, mais à diffusion limitée ; éléments cartographiques existants et issus de synthèses ou de publications ; bibliographie scientifique (thèses, articles,...) faisant état de connaissances nouvelles dans les disciplines concernées.
  • un inventaire minier marin à partir des données existantes et des résultats déjà obtenus. Il a permis de décrire et de localiser les travaux réalisés à l'époque de l'inventaire national et d'établir l'état des ressources (localisation, nature, contexte morpho-bathymétrique).

Un document de synthèse comprenant 1 rapport (165 pages), des annexes décrivant 420 carottes et cinq cartes hors texte à l'échelle 1/250 000 a été remis au Ministère de l'Industrie. Le second volet, concernant l'halieutique a démarré en 2006.

 

3.2 - Cartographie de la Plateforme

L'année 2005 a été marquée par l'édition de l'atlas de la baie de Douarnenez.
Cet important programme de cartographie est basé sur trois missions océanographiques (mai 2000, avril 2001 et mai 2003) réalisées à bord du navire océanographique "Thalia", mettant en œuvre différents outils de géophysique (sonar à balayage latéral, sondeur multifaisceaux, sismique-réflexion) et de prélèvements de sédiment et de roche, complété par des informations issues de méthodes aéroportées et de la modélisation.
Les objectifs visaient la géologie du substratum rocheux, le remplissage sédimentaire meuble, la nature et la morphologie des formations superficielles. Le programme s'est étendu à la faune benthique et à la ressource halieutique.
L'ensemble des résultats a été publié sous la forme d'un atlas intitulé «Atlas thématique de l'environnement marin de la baie de Douarnenez (Finistère)», contenant dix cartes à l'échelle 1/25 000 et un livret d'accompagnement de 135 pages. La ville de Douarnenez a contribué à cette édition.
En parallèle, le LES contribue à la mise en route d'un projet ambitieux SHOM-Ifremer de cartographie du plateau au niveau national.
Le LES contribue également aux actions EXTRAPLAC en apportant son expertise géologique pour la construction des demandes déposées à l'ONU.

 

4 - Projet HERMES

Les canyons sous-marins drainent les sédiments de la plateforme continentale vers les plaines abyssales. Ils représentent également des écosystèmes originaux peu connus à l'heure actuelle. Le canyon du Var (Mer Ligure) à la particularité, peu répandue sur le globe, d'être directement connecté à un fleuve qui y déverse directement sa charge sédimentaire. Deux types d'alimentations en sédiments y ont été répertoriés : les courants hyperpycnaux déclenchés par les crues et les instabilités gravitaires, dont l'effondrement du port de Nice, en 1979, représente un exemple cataclysmique.
Dans le cadre du projet HERMES (6ème PCRD) le LES contribue à la connaissance de la répartition des sédiments du canyon du Var et à la compréhension des processus de mise en place à l'échelle du dernier siècle. Les sites de prélèvements ont été sélectionnés pour leur capacité à préserver les dépôts sédimentaires et donnent accès à une archive de résolution annuelle. Ce travail est couplé à un déploiement de mouillages, mené par le Département Etudes des Ecosystèmes Profonds. Ils fournissent, sur cinq sites, l'enregistrement, dans la colonne d'eau, de séries temporelles (2 ans) de vitesse de courant, de température et de flux sédimentaire.
Avec un taux de sédimentation moyen de 1.5 cm par an pour le siècle dernier, des terrasses situées sur la rive droite de la Vallée Supérieure sont une zone préférentielle pour l'enregistrement de tous les processus hydrodynamiques et sédimentologiques récents. La bonne préservation des séquences sédimentaires permet de discriminer l'origine des écoulements gravitaires, d'identifier les dépôts de 1979 et de retracer l'activité hydro-sédimentaire du canyon du siècle dernier. La comparaison des séries temporelles et de l'archive sédimentaire, même si elles ne se recouvrent que très peu, permettra de comprendre le comportement des écoulements gravitaires le long du canyon et de déterminer son enregistrement dans l'archive sédimentaire, notamment quelle est la part relative des événements sporadiques exceptionnels et de la sédimentation chronique et saisonnière.

 

5 - Liens