Objectifs scientifiques
Le projet vise à concevoir et réaliser un système de mesures acoustiques autonome (Bubblephone) permettant de suivre de manière passive l’activité de bullage dans des zones de dégazage sous-marin ou lacustre. L’activité hydroacoustique n’est généralement mesurée par les hydrophones des sismomètres fond de mer (OBS, Ocean Bottom Seismometer) qu’à basse fréquence (1-100 Hz) et dans une bande perturbée par la turbulence, alors que le bullage émet une activité acoustique énergétique à des fréquences plus élevées (~ 1 kHz) qui dépendent de la taille des bulles. La station aura pour fonction de filtrer les signaux de l’hydrophone pour acquérir les signaux haute-fréquence émis par les bulles, de calculer et stocker leurs spectres en fréquence et aussi des séquences de données brutes. Le post-traitement permettra d’évaluer les variations du volume des bulles au cours du temps.
Cette station sera conditionnée dans une ligne de mouillage pour être placée à proximité des zones de dégazage, et dans un caisson hyperbare pour pouvoir aller à des profondeurs kilométriques. Un tel système pourrait être déployé pendant plusieurs mois à proximité de volcans actifs, comme à Mayotte, ou dans la zone marine de dégazage volcanique des Champs Phlégréens (Italie), sur des systèmes hydrothermaux sous-marins (Açores), sur des zones de faille ou sur des zones de dégazage de méthane et de CO2.
Le développement de l’électronique embarquée sera réalisé à partir des modules conçus pour les OBS par l’IPGP Géosciences Marines, et en y adjoignant des cartes et des codes spécifiques. Les deux équipes d’ISTerre et de l’IPGP possèdent un savoir-faire reconnu dans les mesures acoustiques, la conception et la réalisation de modules sous-marins autonomes et le développement de logiciel embarqué.
Description technique
La DT-INSU apportera son soutien sur le :
- Le développement électronique de la carte front end ADC.
- En ingénierie mécanique pour l’étude et la réalisation d’une enceinte hyperbare. Cette enceinte contiendra l’ensemble de l’électronique d’acquisition ainsi que ses batteries d’alimentation. Elle sera conçue pour pouvoir séjourner en mer dans des grandes profondeurs (6 mois à 5000 m de profondeur). Ce cylindre sera dimensionné pour être validé selon la procédure de qualification AFNOR XPX 10 812, ce qui permettra d’assurer un déploiement par la flotte océanographique française. Des tests de qualification se feront dans les caissons hyperbare de l’Ifremer.
Contact DT : Hervé Barrois
Contact ISTERRE : Jean Vandemeulebrouck