Bathymétrie

Mesures in-situ

Pour des mesures jusqu’aux plus grandes profondeurs, navires de recherches et engins sous-marins sont équipés de sondeurs multifaisceaux, systèmes acoustiques utilisant les propriétés de rétrodiffusion acoustique des fonds marins. Placés sous le navire, le sondeur multifaisceaux émet des faisceaux selon une fauchée perpendiculaire à l'axe du navire. La rétrodiffusion de ces ondes sur les fonds marins, est réceptionné en fonction de l'angle d'incidence, permettant la mesure simultanée de la profondeur dans n directions.

L’interprétation du temps de parcours de l’onde permet d’en dériver la bathymétrie alors que l’exploitation de l’amplitude du signal reçu (image) décrit la réflectivité locale du fond donc la caractérisation des sédiments superficiels et la détection d’objets.

Pour une cartographie de petits et très petits fonds, d’autres systèmes sont utilisés comme les sonars interférométriques et lasers bathymétriques aéroportés. 

Les sonars interférométriques équipent généralement des bateaux plus petits pour une cartographie des très petits fonds (0.5-100 m), selon une surface échantillonnée plus restreinte. Deux faisceaux de réception très larges et deux antennes de réception permettent des mesures à très haute résolution avec un échantillonnage transversal de 1.5 cm. 

Les lidars bathymétriques aéroportés mesurent la profondeur de l'eau à l'aide d'impulsions proche-infrarouge (1064 nm) pour des réflexions à la surface de l’eau et laser bleu/vert (532 nm) pour des réflexions sur le fond.

Mesures satellites

A l’échelle globale, les satellites altimétriques permettent de mesurer les hauteurs de la surface et donc de cartographier les ondulations de la surface océanique avec une bonne résolution spatiale. La géométrie de la surface océanique au repos – en s’affranchissant des perturbations météorologiques, océanographiques et des marées - reflète en partie la topographie sous-marine du fait de variations infimes de la force de gravité à la surface du globe. Ainsi, du fait de sa seule masse, un volcan (comme à Hawaï) crée une accumulation  d’eau  d’une  quinzaine  de  mètres sur une surface de plusieurs milliers de kilomètres carrés et donc une ondulation de la surface. 

Plus d'information

• Imagerie acoustique, Equipements acoustiques, Cartographie-traitement des données sur les sites de l’IFREMER
• Acquisition et traitement des données sur le site du SHOM
• Les fonds marins vus de l’espace
• Estimation de la bathymétrie à partir de l’altimétrie satellitaire
• EMODNet 

Publications scientifiques

• Calmant S., Baudry N., (1996): Modelling bathymetry by inverting satellite altimetry data: A review.  Marine Geophysical Researches, June 1996, Volume 18, Issue 2–4, pp 123–134. https://doi.org/10.1007/BF00286073
• Smith W., Sandwell D. (2004) Conventional Bathymetry, Bathymetry from Space, and Geodetic Altimetry. Oceanography, Volume 17, Number 1, a quarterly journal of The Oceanography Society. (pdf)