Le carottage sur le Marion Dufresne
– Talk by Yvan REAUD –
Le navire de la flotte océanique française Marion Dufresne est à la pointe de la recherche scientifique dans de nombreux domaines. En ce qui concerna la recherche géologique, il possède un des meilleurs systèmes de carottage au monde : le Calypso II. Néanmoins, d’autres systèmes de carottage sont effectifs à son bord.
Lors d’un carottage visant à échantillonner la surface du sédiment (30 cm à 1 m), un carottier d’interface est alors utilisé comme le box-core (cf. « Outils à bord ») ou le carottier multitube. Pour pouvoir réaliser une carotte plus profonde dans le sédiment (de 3 à 15m), un carottier. de type gravitaire « CaSq » (tubulaire ou à flux de chaleur) est alors utilisé. Cependant ce type de carottage reste long et difficile.
Figure 1 : Carottier multitube, box-core et carottier de type gravitaire « CaSq » (de gauche à droite) (Réaud, 2017).
Si l’on veut aller plus en profondeur avec l’utilisation d’un carottier « classique » (gravitaire), une problématique apparaît. En effet, on assiste à une compaction des couches sédimentaires avec l’augmentation de la profondeur dans le sédiment, ce qui oppose une forte résistance à la pénétration. Ainsi, un système de “seringue inversée” du piston a alors été pensé par Kullenberg en 1947 mais ne pouvant carotter qu’a une profondeur de sédiment de 20 m (Figure 2). Afin d’échantillonner encore plus profond (de 15 à 75m), un carottier à piston stationnaire Kullenberg géant a été mis au point : le CALYPSO, tel qu’utilisé lors de la campagne EAGER (Figure 2). De nombreuses améliorations de la cinématique des carottages ont également eu lieu par la suite (cf. « Outils à bord ») afin de limiter la déformation à l’intérieur de la carotte (« pistonnage » ou « stretching » = étirement).
Figure 2 : Schéma d’un carottier CALYPSO et son fonctionnement
(de gauche à droite) (REAUD, 2017)
Figure 2. Principe du carottier à piston : problème de la déformation du sédiment imposée par la pénétration et remède par l’effet « seringue inversée » exercé par le piston (en rouge).
Le Marion Dufresne a dernièrement été équipé de nombreux outils de pointe facilitant la recherche scientifique tels que le sondeur multifaisceau et le sondeur de sédiment (cf. « Outils à bord »). Un treuil de carottage, d’hydrologie ILOT et un nouveau portique ainsi que la réhabilitation d’un PC science a été réalisé en 2015.