Une nouvelle méthode pour évaluer le bruit sous-marin

Publié par Redbran le 17/06/2021 à 13:00
Source: CNRS INSU

© Pascal Jean LOPEZ / BOREA / CNRS Photothèque
Conséquence du développement de l'industrie et du commerce mondial, le bruit sous-marin a augmenté ces dernières années de façon spectaculaire, impactant fortement l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) de la faune marine, des mammifères jusqu'au zooplancton. Pour quantifier le bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son....) généré par ce trafic maritime, une surveillance continue doit être effectuée.

La détection acoustique (L’acoustique est une branche de la physique dont l’objet est l’étude des...) distribuée (DAS) est une approche instrumentale récente qui permet de convertir des câbles à fibre optique (Une fibre optique est un fil en verre ou en plastique très fin qui a la propriété de...) en réseaux denses de capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une...) acoustiques. Placé à l'extrémité terrestre du câble, un interrogateur DAS mesure les infimes variations de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) de la fibre (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se...) causées par les vibrations acoustiques. Cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) est intéressante dans les environnements marins où l'instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines :) est difficile à mettre en oeuvre, en ce qu'elle donne la possibilité de mesurer les bruits acoustiques des fonds marins sur plusieurs dizaines de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) en exploitant des câbles de télécommunication déjà existants.

Pour évaluer le potentiel de cette méthode de surveillance du bruit sous-marin (Un sous-marin est un navire capable de se déplacer dans les trois dimensions, sous la surface de...), des chercheurs et ingénieurs ont suivi le bruit émis par un cargo navigant au-dessus d'un câble de 41,5 km de long au large de Toulon. Le cargo a été enregistré une première fois à 6 km au large (85 m de profondeur), et une seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) fois à 20 km des côtes (2000 m de profondeur). L'analyse du signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) acoustique reçu a permis d'estimer précisément la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et...) et la vitesse (On distingue :) du bateau (Un bateau est une construction humaine capable de flotter sur l'eau et de s'y déplacer,...). Ce résultat confirme le potentiel de la détection acoustique distribuée pour la mesure à distance du bruit sous-marin, même à plusieurs centaines de mètres de profondeur. La présence de millions de kilomètres de câbles à fibre optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement...) au fond des océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par...) offre la perspective d'étendre rapidement ce type d'analyse à l'échelle globale.


A gauche, les portions du câble qui ont perçu le bruit émis par le cargo sont indiquées en jaune.
A droite, représentation du signal acoustique enregistré lors du passage du cargo (6 km des côtes, 85 m de profondeur).

En savoir plus:
Pre-liminary assessment of ship detection and trajectory evaluation using distributed acoustic sensing on an optical fiber telecom (En France, voir http://www.arcep.fr/index.php?id=interactivenumeros sur le site de l'ARCEP...) cable - The Journal of the Acoustical Society of America (2021)
D. Rivet, B. de Cacqueray, A. Sladen, A. Roques et G. Calbris.
https://doi.org/10.1121/10.0004129

Contacts:
- Diane Rivet - Géoazur - diane.rivet at geoazur.unice.fr
- Benoit de Cacqueray - Thales (Thalès de Milet appelé communément Thalès (en grec ancien...) Defense Mission System - benoit.decacqueray at fr.thalesgroup.com
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