Stage de recherche Master année 2004-2005

Sujet également accessible à la Spécialité Géophysique Marine, Mention PMMC (Physique de la Matière et des Milieux Continu) du Master SML (Sciences de la Mer et du Littoral)

Imagerie de la stratification de la colonne d'eau avec des moyens géophysiques

Tuteurs: Frauke Klingelhoefer (fklingel@ifremer.fr), Ifremer, DRO/GM, Centre de Brest

Marc-André Gutscher (gutscher@sdt.univ-brest.fr) UMR 6538, UBO-IUEM, Brest

Laboratoire d'accueil: UMR 6538, UBO-IUEM, Brest

Présentation générale: L'océanographie physique étudie le comportement de l'océan à partir de la mesure des propriétés physiques de l'eau (e.g. - température, salinité). Jusqu'à

présent, les mesures sont effectuées de manière discrète, en un grand nombre de points discontinus, suivant des profils verticaux réalisés avec des bathysondes.

Depuis plus de quarante ans, la sismique permet d'imager le sous-sol, suivant des profils horizontaux, en utilisant le temps d'aller-retour d'ondes sismiques émises à partir de la surface et se réfléchissant sur les couches du substratum. Jusqu'à aujourd'hui, le signal provenant de réflecteurs internes à la masse d'eau n'est pas utilisé.

Ainsi, alors que la sismique marine permet - en théorie - de mesurer les propriétés acoustiques de la tranche d'eau (vitesse de propagation d'ondes, réflectivité) le long de profils 2-D ou 3-D en quelques heures, l'information relative sismique à la tranche d'eau n'est pas exploitée. Cette information peut être récupérée par retraitement des profils sismiques originaux.

Méthodes: L'approche proposée dans le cadre du présent Master 2 comprend plusieurs étapes :

1) Retraitement des données de la campagne SISMAR dans le Golfe de Cadix (zone d'échange entre les eaux Méditerranéennes et Atlantiques) de manière à extraire les réflexions issues de la colonne d'eau.

2) Synthèse des données océanographiques disponibles dans les zones du Golfe de Cadix où existent des profils de sismique exploitables.

3) Objectif final: élaboration d'une proposition pour acquérir des données océanographiques et sismiques suivant des profils 2D : définition des caractéristiques de la source la plus adaptée et implantation de profils.

Bibliographie:

Géli, L, Savoye, B., Carton, X., Stephan, M. (2003) The seismic imaging of the ocean internal structure: a new tool for a new era in physical oceanography? Soumis a EOS, 2004.

Gonella J. & Michon D., Ondes internes profondes révélées par sismique réflexion au sein des masses d’eau en Atlantique-Est, C. R. Acad. Sci., 306, série II, 781-787, 1988

Holbrook, W. S., Paramo, P., Pearse, S., Schmitt, R. W., (2003), Thermohaline fine structure in an oceanographic front from seismic reflection profiling. Science. 301; 5634, 821-824.