Apport de l'hydroacoustique pour l'observation des latitudes australes - Jean-Yves Royer
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Apport de l’hydroacoustique pour
l’observation des latitudes australes
Jean-Yves Royer
Journée polaire – 1er avril 2021
Les latitudes australes
Une région difficile à observer in situ de façon continue
Leur surveillance acoustique peut cependant renseigner
• L’activité tectonique:
– Séismes
Une récupération à 46˚S
– Eruptions volcaniques
• L’activité biologique
– Grandes baleines
• Les autres sources de bruit
– Naturelles
– Anthropiques
Le réseau d’écoute continue OHASISBIO
• 9 sites, 10 instruments sur une
région de 2500 x 2500 km2
• Initié en 2010, après un premier
test en 2007
• Redéployé chaque année depuis
• Profite des voyages du NO
Marion Dufresne vers les îles
australes
Principe d’une surveillance acoustique
Déploiement long terme d’hydrophones
dans le canal SOFAR (= couche d’eau à faible vitesse du son)
SOFAR = Sound Fetching And Ranging
Surface
500-1300m
3000-5000m
Fond de l’océan
Hydrophone immergé
dans le canal SOFAR
1300 < z < 500 m
Principe d’une surveillance acoustique
Déploiement long terme d’hydrophones
dans le canal SOFAR (= couche d’eau à faible vitesse du son)
* T-waves propagate at the sound-speed
> 1000 km Mb > 2.5
Hydroacoustic
T-waves *
P & S seismic waves
Principe d’une surveillance acoustique
Déploiement long terme d’hydrophones
dans le canal SOFAR (= couche d’eau à faible vitesse du son)
Paysage sonore basse-fréquence de l’océan:
• Séismes et éruptions volcaniques sous-marines
• Icebergs
• Cris de grandes baleines
• Bruit de l’état de mer
• Bruits d’origine anthropique: navires, tirs sismiques, …
Hydroacoustic mooring
Hydrophone moored
in the water column
Low sound-velocity layer
Séries acoustiques long-terme
120 130
site MAD 26˚S
Niveau sonore (db re uPa2/Hz)
100 120
110
Fréquence (Hz)
80
100
60
90
40
80
20 70
0 60
Jan 10 Jan 11 Jan 12 Jan 13 Jan 14 Jan 15
2011 2013 2014
Date
2010 2012
• L’occasion d’identifier les principales sources de
bruit sous-marines dans l’océan Indien austral
• Et de suivre leur évolution au cours du temps
Le bruit des navires x20
Marion Dufresne 16 Jan 2014
00001236.DAT
120 70
65
100
60
Frequency (Hz)
80
55
60 50
45
40
40
20
35
0 30
05:15 05:20 05:25 05:30 05:35 05:40 05:45 05:50
[hann(256,periodic),overlap=0.750%,ftlen=512,srate=240]
Start : (016) 16−Jan−2014 05:15:00.000 End : 05:50:00.000
NO Marion Dufresne approchant le site WKER (16 Janvier 2014)
4
x 10
60
• Fréquences constantes : moteurs diesel du navire
6
4
50
2 • Fréquences variables : hélices et propulseur avant
40
0
Count
−2 30
−4
➡ Latitudes australes relativement épargnées
20
−6
−8 10
Exploration x10
sismique SSEIR 8 March 2014
10s shot interval
SL ~ 190 dB
6100 km
7000 km March 2014
➡ Ensonifie tout l’océan austral
de façon épisodiqueBruit
de la glace
15’
x 40
0 - 40 Hz
Icebergs à l’est de Kerguelen
(jan. 2010)Variations du bruit basse-fréquence
bruit à 26˚S
• Une décroissance inter-annuelle observée à tous les sites
• Une augmentation saisonnière en fin d’été austral
• Succédant au pic du nombre d’icebergs libres (d’après l’altimétrie)
➡ Ensonifie tout l’océan austral à l’été/automne australLe “bruit” des baleines SWAMS3-2015 Pygmy blue whale Antarctic blue whale Fin whale Australia Madagascar
Blue whales “heard” by
the OHASISBIO array
All sounds accelerated 20 times
Pygmy BW
Sri Lanka type
Pygmy BW
Madagascar type
Fin whale
Pygmy BW
Australian type
Antarctic BWTrès peu de Z-calls (Stafford et al., 2004) Aucun Z-call
Zone
d’hivernage
Présence
saisonnière
par site Leroy et al., 2015
PLoS OneExemple d’enregistrement sismique
+8’
Réseau 20 à 30 fois
plus sensible que les
réseaux terrestres +10’
+27’
Localisation précise
à partir des temps
d’arrivéeSismicité des dorsales de l’océan Indien
2007
• 6 AUH / 6 sites
• 3000 x 3000 km
• 11105 évènements
• Localisations:
• < 1% w 6 AUH
• 6% w 5 AUH
• 38% w 4 AUH
• 55% w 3 AUH
dont 4500 cris d’iceberg
Royer, Chateau et al GJI 2015Ecouter les latitudes australes
• Un outil puissant pour surveiller
– L’activité sismique de faible magnitude
– L’évolution du bruit océanique
– La présence et migration des grandes
baleinesVous pouvez aussi lire
