Suivez sur notre carte interactive les déplacements du brise-glace de la Garde côtière canadienne participant à cette expédition.

Expédition de Franklin – Parcs Canada, 2012.
Révéler les secrets du fond marin

Outils pour l'utilisateur

Two northern bottlenose whales socializing at the surface.

Munis d'outils de pointe servant à effectuer des levés bathymétriques, les employés du Service hydrographique du Canada (SHC) peuvent observer des éléments remarquables du fond marin, et ainsi révéler des secrets bien gardés.

Paul Holroyd

Pendant des centaines d’années, pour mesurer la profondeur de l’eau, les chercheurs ont utilisé de simples perches de sondage plombées qu’ils descendaient dans l’eau à partir d’embarcations pour relevés hydrographiques ou de voiliers. Selon toute vraisemblance, les explorateurs de l’Arctique faisant partie de l’expédition Franklin de 1845 ont utilisé ces méthodes sur le HMS Terror et le HMS Erebus. Cette année et l’année dernière, le Service hydrographique du Canada a mis en service une technologie moderne de cartographie du fond marin dans le détroit de Victoria au Nunavut, une zone des eaux arctiques où l’on soupçonne que se trouvent les navires disparus. Cette technologie s’est déjà avérée efficace pour trouver l’emplacement d’autres épaves historiques dans les eaux canadiennes.

Autrefois, les chercheurs effectuaient les mesures en descendant la perche dans l’eau jusqu’au fond, puis ils prenaient la mesure à l’aide des marques de graduation figurant sur la perche. Ils se déplaçaient ensuite en un autre lieu. Pour déterminer les coordonnées du lieu où ils avaient pris leur mesure, les chercheurs procédaient à une détermination astronomique ou encore mesuraient les angles par rapport à des lieux connus sur la terre jusqu’au navire, et parfois à partir de celui-ci, à l’aide d’une technique de levé appelée triangulation. Peu de mesures de profondeur ont été consignées de cette façon (peut-être 1 000 ou 2 000 par levé). De plus, comme ces sondages étaient peu exhaustifs, ils ont révélé bien peu de choses du fond marin ou des secrets qu’il renfermait.

Figure 1. Relevés hydrographiques à l'ancienne.

Le XXe siècle a vu naître les embarcations à moteur, et les progrès réalisés en technologies électroniques ont mené à des changements révolutionnaires comme le système de positionnement global par satellite. Les sondes sont donc devenues l’outil de choix pour mesurer la profondeur de l’eau. Leur évolution a été telle qu’on pouvait consigner des lignes de sondages continues. On pouvait maintenant consigner entre 500 000 et 750 000 mesures par relevé hydrographique, mais on savait peu de choses sur le fond marin situé entre les lignes de sondage.

À la fin du XXe siècle, on a commencé à utiliser des sondeurs multifaisceaux capables d’émettre des ondes sonores couvrant la totalité du fond marin et de générer de 4 à 100 millions de sondages en un seul relevé hydrographique. Pour la première fois, les hydrographes pouvaient générer des images en trois dimensions du fond marin comparables à celles générées depuis des décennies par la photographie aérienne et l’imagerie satellitaire lors d’activités de cartographie terrestre. Aujourd’hui, cette avancée technologique fait en sorte que le personnel du Service hydrographique du Canada (SCH) peut non seulement cartographier le fond marin, mais aussi obtenir des renseignements sur ses caractéristiques (sable, argile, rochers, etc.), ce qui constitue une avancée majeure dans le domaine du relèvement hydrographique.

Figure 2. Échosondeur multifaisceaux cartographiant les fonds marins (SHC).

Les images ci-dessous illustrent l'évolution remarquable des technologies de relevé hydrographique des 150 dernières années, de même que les éléments que les hydrographes peuvent détecter sur le fond marin.

Figure 3. Évolution des outils de relevé hydrographique et zone qu'ils couvrent (gracieuseté de la National Oceanic and Atmospheric Administration).

La plus récente innovation technologique consiste à utiliser des lasers pour mesurer la profondeur de l'eau à partir d'un aéronef. La méthode de détection et télémétrie par ondes lumineuses (LIDAR) s'avère prometteuse : elle couvre la même superficie que le sondeur multifaisceaux, mais à la vitesse d'un aéronef et à une profondeur pouvant atteindre jusqu'à 30 mètres. Cette méthode est très utile pour recueillir des données dans les eaux peu profondes situées près des rives, où l'on relève le plus grand nombre de dangers sous-marins.

Figure 4. Méthode LIDAR aérienne permettant de recueillir des données bathymétriques dans les eaux situées près des rives (SHC).

De nos jours, les données bathymétriques recueillies par le SHC ne servent pas seulement à assurer la sécurité des navires dans les eaux canadiennes. Elles sont aussi une ressource inestimable pour l'exploration et l'exploitation océanique, les sciences maritimes, l'ingénierie, la gestion des océans, la pose de câbles, la gestion des pêches, les applications militaires et, maintenant, pour l'archéologie sous-marine.

Figure 5. Image d'un relevé en trois dimensions du fond marin effectué avec le sondeur multifaisceaux. Les couleurs permettent de déterminer la profondeur : le bleu indique les grandes profondeurs et le rouge, les zones peu profondes (SHC).

En fait, depuis que l'utilisation des sondeurs multifaisceaux est devenue courante lors des relevés hydrographiques, plusieurs épaves ont été détectées, dont celle du navire Montmagny (voir ci-dessous), qui a sombré il y a 98 ans. L'épave gisait au fond du fleuve Saint-Laurent, tout juste à l'est de Québec. Elle a été découverte par le SHC en novembre 2010.

Figure 6. Image du navire Montmagny captée par les sondeurs multifaisceaux (SHC)

En août 2011, le SHC a effectué des activités de relevé dans le détroit de Victoria; il a déployé deux embarcations équipées de systèmes multifaisceaux et d'un système LIDAR bathymétrique aérien. Bien que l'objectif principal des relevés par la méthode LIDAR consiste à recueillir des renseignements sur le fond marin pour établir des cartes hydrographiques, les archéologues marins pourraient en tirer des indications précieuses, comme la présence d'épaves de navires. Pendant six jours, les embarcations ont couvert une nouvelle zone de recherche de 140 kilomètres carrés et, au moyen du système LIDAR, des relevés ont été pris sur une superficie adjacente de 380 kilomètres carrés. Les recherches seront approfondies dans le cadre de l'expédition 2012.

Bien que les relevés et les nombreuses expéditions effectués depuis l’expédition de sir John Franklin en 1845 n’ont pas permis de révéler l’endroit où se trouvent le HMS Terror ou le HMS Erebus, ils ont permis d’exclure une grande superficie océanique des zones de recherche.

Les nouvelles données bathymétriques à haute résolution recueillies à chaque mission permettront d'établir des cartes hydrographiques plus précises, ce qui rendra plus sûre la navigation dans les eaux de l'Arctique et diminuera directement les risques liés au trafic maritime et à l'environnement. À long terme, ces efforts contribueront directement à la prospérité économique dans le Nord du Canada.

Pour obtenir de plus amples renseignements sur le travail du SHC, veuillez consulter le site Web suivant : www.charts.gc.ca 

* Paul Holroyd est le gestionnaire responsable de la propriété intellectuelle et de la délivrance de permis pour le SHC à Ottawa (Ontario).


Encadré

Il est toujours beaucoup plus dispendieux d'intervenir lors d'accidents maritimes que de prévenir de tels accidents. Le SHC établit des relevés et des cartes hydrographiques modernes et précis qui sont la pierre angulaire de l'ensemble du réseau de navigation maritime canadien. À ce titre, le SHC contribue à la prospérité économique du Canada.

Figure 7.

Le brise-glace NGCC Sir Wilfrid Laurier de la Garde côtière canadienne (en arrière-plan) attend le retour d’un hydrographe du SHC qui effectue un relevé dans le détroit de Victoria, au Nunavut (Parcs Canada, 2011).