Le carottage

Qu’est-ce que c’est le carottage océanique ?

Le carottage consiste à prélever des échantillons du sous-sol marin à l’aide d’un carottier, afin d’obtenir un cylindre de sédiments, nommé carotte.
C’est donc un prélèvement tubulaire du fond sédimentaire qui permet de rapporter un échantillon « vertical ».

A quoi ça sert ?

L’étude des éléments des strates qui le composent la carotte permet d’acquérir un grand nombre de connaissances concernant divers domaines, parmi lesquels la climatologie locale et globale, la géophysique présente et passée, la biologie, les mouvements de plaques et les apports terrigènes, fluviaux, divers, etc.

Quels engins de carottage ?

Selon l’objectif du prélèvement, et sa taille notamment, on utilisera divers outils : des carottiers « boîtes » aux réservoirs cubiques et des carottiers d’interface aux tubes courts pour récupérer les premières couches de sédiment, sur un mètre maximum.

Au-delà d’un mètre, le carottage gravitaire peut être utilisé. C’est un tube surmonté d’un lest qui s’enfonce dans le sédiment sous la seule action du filage du câble qui le tient. Pour aller plus profond dans les couches sédimentaires et préserver au mieux l’intégrité du sédiment, on utilisera des carottiers dit Kullenberg, dont l’évolution – en taille notamment – a donné naissance au carottier Calypso.

Comment fonctionne le Calypso ?

Le carottier Calypso est un composé d’un tube pouvant mesurer jusqu’à 70 mètres, surmonté d’un lest creux de plusieurs tonnes. Dans le bas du tube, un piston est positionné et relié au bout du câble du treuil, au-dessus du carottier, par un câble qui chemine librement dans le tube et le corps du lest.

1. Pendant sa plongée vers le fond, le carottier est tenu par son lest à l’aide d’un système appelé déclencheur.
2. A l’approche du fond, alors que le bas du tube est environ à 1,5 mètre de l’interface, il lâche le carottier.
3. Celui-ci tombe alors en chute libre dans le sédiment.
4. Les tubes s’enfoncent et le piston, retenu par son câble, reste fixe et coulisse donc dans les tubes qui chutent : il créé, à l’instar d’une seringue, une dépression qui permet de bien prélèvement le sédiment, très mou, et de contrer les frottements de l’intérieur du tube qui créeraient un bouchon compact sans ce dispositif.
5. Après la chute complète du tube, le piston vient en butée sur le lest, et permet, en enroulant le câble du treuil, d’extraire la carotte du sédiment et ramener le carottier à bord.

Du tube extérieur, en acier, un tube secondaire, ou « chemise », est extrait, qui contient les couches sédimentaires : il sera découpé en tronçons de 1 ou 1,5 mètres pour être étudié et stocké.

 

 

 

Que fait-on des carottes ?
Comment les analyse-t-on ?

 Il y a un grand nombre de manières d’échantillonner les carottes. La base commune, triviale, est la description visuelle des couches pour déterminer la nature des sédiments échantillonnés, pour cela il faut découper la carotte en deux dans sa longueur, avec des machines adéquates. Pour plus de détails géophysique, un instrument très largement utilisé est le banc multi-paramètres, dit MSCL (Multi Sensor Core Logger). Cette machine, souvent intégrée dans des laboratoires containerisés pour être utilisée en mer, accueille la section de carotte et la fait cheminer sous des capteurs qui donne des informations telles que la densité, le magnétisme, la diffusion des ondes, la spectro-colorimétrie, etc.

Il existe aussi des machines à rayons X, ou des magnétomètres plus fins que ceux du MSCL, ou autres.
Reste également l’étude de la matière par prélèvements directement dans les sections de carottes aux fins de multitudes d’études de laboratoires. Ainsi, lorsqu’on « ouvre » une carotte en 2 demi-sections, l’une est utilisée pour l’étude directe plus ou moins destructive, l’autre pour l’archivage, pour des études futures.

Où stocke-t-on les carottes ?

Les carottes de sédiments demandent à être stockées dans un endroit frais, généralement autour de 4°. Il existe dans les laboratoires des carothèques qui sont de grands hangars frigorifiques, maintenus à température et comportant des râteliers adaptés pour le stockage spécifiques de ces échantillons fragiles et précieux.