Academic literature on the topic 'Fonds marins – Géologie'

The Geological Survey of Canada has made most of its holdings of marine geoscience data available online with unrestricted access. These holdings constitute the premier collections of geological and geophysical source data for Canadian and proximal waters. Multibeam bathymetric imagery, analog high resolution seismic and sidescan sonar data, seabed photographs, grain size analyses, and radiocarbon dates can be directly downloaded from NRCan’s Geogratis (http://geogratis.cgdi.gc.ca) servers. KML files allow the user to discover and explore these collections, highlighting the building blocks of marine data downloadable from ftp/http servers.SOMMAIRELa Commission géologique du Canada a mis en ligne la plupart de ses fonds de données géoscientifiques marines et y donne accès sans restriction. Ces fonds constituent des collections de premier choix de données géologiques et géophysiques de base des eaux canadiennes ou proximales. On peut ainsi télécharger des serveurs Géogratis de RNCan (http://geogratis.cgdi.gc.ca) des données d’imagerie bathymétrique par secteurs, des données analogiques séismiques haute résolution et de levé de sonar à balayage latéral, des photographies du fond marin, des analyses granulométriques, et des datations au radiocarbone. Le format KML des fichiers permet aux utilisateurs d’exploiter facilement le contenu de ces collections, en mettant en relief les données marines de base téléchargeables depuis les serveurs FTP/HTTP.

An airborne topo-bathymetric lidar survey was conducted at Cape John, on the north shore of Nova Scotia, Canada, using the shallow water Leica AHAB Chiroptera II sensor. The survey revealed new bedrock features that were not discovered using previous mapping methods. A thick blanket of glacial till covers the bedrock on land, and outcrops are exposed only along the coastal cliffs and offshore reefs. The seamless landseabed digital elevation model produced from the lidar survey revealed significant bedrock outcrop offshore where ocean currents have removed the glacial till, a significant finding that was hitherto hidden under the sea surface. Several reefs were identified offshore as well as a major fold structure where block faulting occurs along the limbs of the fold. The extension of the Malagash Mine Fault located ~10 km west of Cape John is proposed to explain the local folding and faulting visible in the submerged outcrops. The extension of this fault is partially visible on land, where it is obscured by glacial till, and its presence is supported by the orientation of submerged bedding and lineaments on both the south and north sides of Cape John. This paper demonstrates how near-shore high-resolution topography from bathymetric lidar can be used to enhance and refine geological mapping.RÉSUMÉUn levé lidar topo-bathymétrique été réalisé à Cape John, sur la rive nord de la Nouvelle-Écosse, Canada, en utilisant un capteur Leci AHAB Chiroptera II. Ce levé a permis de repérer des affleurements que les méthodes de cartographie plus anciennes n’avaient pu détecter. Une épaisse couche de till glaciaire recouvre la roche en place sur le continent, et la roche affleure seulement le long des falaises côtières et des récifs côtiers. Le modèle numérique de dénivelé en continu terres et fonds marins obtenu par le levé lidar a révélé l’existence d’affleurement rocheux considérables au large des côtes, là où les courants océaniques ont emporté le till glaciaire, une découverte importante demeurée cachée sous la surface de la mer jusqu’alors. Plusieurs récifs ont été identifiés au large des côtes, ainsi qu’une structure de pli majeure, à l’endroit où se produit un morcellement en blocs le long des flancs du pli. Une extension de la faille de la mine Malagash situé ~ 10 km à l’ouest de Cape John est proposé pour expliquer les plis et les failles locaux visibles dans les affleurements submergés. L’extension de cette faille est partiellement visible sur la terre, voilée par le till, et sa présence est étayée par l’orientation de la stratification et des linéaments submergés tant du côté sud que nord de Cape John. Cet article montre comment la topographie haute résolution du lidar bathymétrique peut être utilisée pour améliorer et affiner la cartographie géologique.

The two priorities for government marine geoscience over the next decades are: (1) seabed mapping for ocean management, including safe and sustainable use of natural resources; and (2) societal responses in the coastal zone to natural hazards, global climate change and anthropogenic pressures including environmental degradation. Meeting these priorities will require scientific study of the history of past glaciations; erosion, transport and flocculation processes of sea-floor sediments, particularly of muds; and sediment transport and deposition and their interaction with environmental quality in estuarine systems, including the role of ice and storms. Numerical models are required to predict the consequences of natural rise in sea level and human interference in coastal systems and for predictive decision making in ocean management. Threerecent revolutionary developments in technology will influence how science is done: these are the development of Global Positioning Systems (GPS), of multibeam sonar, and of digital data collection, storage and dissemination. However, other capital acquisitions and technological developments are necessary. These include new ships, expanded multibeam capability, and underwater autonomous vehicles. New photographic/video systems will provide resolution higher than that of multibeam bathymetry. In the coastal zone, remote sensing tools such as Light Detection And Ranging (Lidar) and kinematicGPS will accelerate monitoring of coastal change. Cabled seabed observatories will provide time series and real-time information on extreme events. Research boreholes are essential to understand geological framework.Les deux priorités du programme gouvernemental de géologie marine au cours des 20 prochaines années sont les suivantes : (1) cartographie des fonds marins pour la gestion des océans, et notamment l’utilisation sécuritaire et durable des ressources naturelles; et (2) les réponses sociétales, dans la zone côtière, aux risques naturels, aux changements climatiques planétaires et aux pressions anthropogéniques, notamment la dégradation de l’environnement. Pour réaliser ces priorités, il faudra procéder à des études scientifiques sur l’histoire des glaciations passées; l’érosion, le transport et la floculation des sédiments des fonds marins, en particulier des boues; le transport et le dépôt des sédiments ainsi que leurs relations avec la qualité environnementale dans les systèmes estuariens, notamment le rôle de la glace et des tempêtes. Des modèlesnumériques sont nécessaires pour prévoir les conséquences de l’élévation naturelle des niveaux marins et des interférences humaines dans les systèmes côtiers, de même que pour prendre des décisions prévisionnelles en gestion marine. Trois progrès révolutionnaires récents de la technologie vont avoir une influence sur les modes d’exécution des activités scientifiques : le développement du GPS, le développement du sonar multifaisceau ainsi que la collecte, le stockage et la diffusion des données numériques. Cependant, il faudra d’autres équipements et innovations technologiques, comme de nouveaux navires, d’autres dispositifs de sondage multifaisceau ainsi que des véhicules sous-marins autonomes. De nouveaux systèmes photographiques et vidéo offriront une résolution supérieure à celle de la bathymétrie multifaisceau. Dansla zone côtière, certains outils de télédétection (comme le Lidar) et le GPS en mode cinématique vont accélérer l’observation des variations côtières. Des observatoires de fonds marins câblés fourniront des séries chronologiques et des données en temps réel sur les événements extrêmes. Des sondages de prospection seront essentiels à la compréhension du cadre géologique.

Une large part des deformations observees dans les marges actives est liee a la subduction des reliefs du plancher oceanique (volcans sous-marins, rides et plateaux volcaniques). Afin d'etudier les mecanismes et la cinematique de ces deformations, nous avons analyse des donnees geophysiques provenant de campagnes oceanographiques et des donnees experimentales issues de modelisations analogiques. L'etude des deformations en trois dimensions de la structure interne de la marge a permis de mettre en evidence le role majeur que joue la subduction des reliefs oceaniques dans l'evolution structurale de la plaque chevauchante et dans les transferts de matiere au sein de la marge. La subduction de ces asperites engendre un champ de contraintes caracteristique qui se traduit par un soulevement et un poinconnement de la marge en avant du relief qui subduit, suivie par une phase de subsidence tres rapide en arriere. La propagation du niveau de decollement basal est fortement perturbee par la subduction du relief et se traduit par la formation d'une zone abritee dans son sillage. Une partie du front de la marge est alors entrainee en subduction en arriere du relief puis finalement sous-plaquee a la base de la marge. L'intense fracturation de la marge favorise aussi l'expulsion des fluides et a probablement pour consequence une diminution de la pression de fluide au niveau du decollement basal et donc une augmentation locale du couplage mecanique inter-plaque.

La Mer du Japon s'ouvre en bassin "Pull-Apart" entre deux zones décrochantes dextres N-S. La déformation contemporaine de l'ouverture est décrite à Sakhaline et dans le Japon Sud-Ouest. L'étude du champ de contraintes le long de la zone décrochante Est-Mer du Japon permet de conclure qu'il subit l'influence de la subduction au Sud et évolue indépendamment au nord. La composante décrochante de la déformation est reliée à la déformation de l'Asie. La synthèse des données de fracturation autour de la mer du Japon montre la cohérence des directions du champ de contraintes Miocène inférieur et moyen, en accord avec le modèle d'ouverture en bassin Pull-Apart. La distribution des rotations paléomagnétiques est liée au champ de déformation: horaires dans les zones de déformations néogènes dextres et dans le Japon SO, et anti-horaires dans les blocs non déformées du Japon NE. Nous proposons que 30 de la rotation du Japon SO sont dus à l'ouverture asymétrique de la Mer du Japon, et que 15 sont dus au cisaillement dextre du Japon SO et absorbés localement. La ligne tectonique médiane du Japon SO est une faille de second ordre pendant l'ouverture à un jeu normal senestre. Des expériences de modélisation analogique d'indentation, réalisées pour tester l'interaction de la collision et de l'extension dans la déformation continentale, suugèrent un modèle reliant l'ouverture de la Mer du Japon à la collision Inde-Asie. Une large zone de cisaillement senestre d'orientation NE accommode la remontée vers le NE de L'Asie par rapport à la Sibérie. La zone de cisaillement dextre de la Mer du Japon est incluse dans cette zone de cisaillement senestre limitée au sud et au nord par le Qinling Shan et les monts Stanovoi. Elle accommode la rotation anti-horaire de blocs continentaux et l'ouverture de la mer du Japon. La rotation anti-horaire du Japon NE est attribuée au cisaillement senestre

Dans une problématique de réinterprétation géodynamique de la zone de suture Yarlung Zangbo (ZSYZ) au sens large, la pétrographie, la chimie minérale et la li- thogéochimie ont été effectuées sur des roches mafiques, ultramafiques et sédimentaires provenant de trois unités géologiques situées immédiatement au sud des ophiolites de la ZSYZ : le mélange ophiolitique crétacé précoce, le mélange de Yamdrock mésozoïque et le flysch triasique tardif. La majorité des roches mafiques du mélange ophiolitique montrent des caractéristiques géochimiques typiques d'un bassin d'arrière-arc, certaines d'un arc intra-océanique. De même, les roches ultramafiques possèdent des caractéristiques géochimiques qui suggèrent une origine dans un environnement de supra-subduction. Ces caractéristiques varient selon le taux de fusion partielle et le degré d'interac- tion magma-manteau enregistrés par les péridotites. Une analogie peut être faite avec des systèmes océaniques modernes de type arc-bassin. Le mélange ophiolitique résulte bien de la désagrégation des massifs ophiolitiques sus-jacents. Les roches mafiques du mélange de Yamdrock montrent une affinité géochimique avec le magmatisme intra- plaque océanique (de type OIB). Les roches mafiques du flysch triasique montrent une signature géochimique double qui suggère qu'elles dérivent d'une même source magma- tique intraplaque enrichie, mais qu'elles ont subi des processus d'assimilation et de cris- tallisation fractionnée (ACF). Cette contamination crustale continentale semble résulter de la dislocation de la Plaque Indienne lors de l'ouverture de l'Océan Néo-Téthys. Une analogie peut être faite avec le point chaud de la Réunion, dans l'Océan Indien, et les Trapps de Deccan, à l'ouest de l'Inde. Les roches sédimentaires de ces deux unités possèdent une signature géochimique qui concorde avec un environnement de déposition le long d'une marge passive et avec une source au niveau de la croûte continentale supérieure ancienne de l'Inde. Les blocs mafiques d'affinité intraplaque induiraient une contribution mafique et les batholites granitiques démembrés une contribution felsique à la source de ces turbidites. L'évolution paléozoïque du bassin néo-téthysien a ainsi été reconstituée en fonction de l'environnement tectonique défini pour chaque unité géologique associée à la ZSYZ.

Au large de Dieppe, sous l’action d’une marée mégatidale et de la houle, les fonds marins sablo-graveleux sont modelés de dunes et de bancs sableux, et caractérisés par un gradient hydro-morpho-sédimentaire. Des analyses multivariées ont montré que la granulométrie et le disponible sédimentaire sont les facteurs principaux de contrôle de la morphologie et de la dynamique des dunes. Sur une période de 56 ans, des levés bathymétriques répétés montrent un ralentissement des vitesses de migration des dunes lorsque la période d’observation s’allonge, ce qui témoigne d’une oscillation importante et fréquente des déplacements des dunes. Des calculs de flux charriés en granulométrie étendue montrent qu’une houle, même faible, peut inverser le transport sédimentaire résiduel et augmenter les quantités de sédiments transportées. Des mesures de sismique THR permettent de visualiser des discontinuités pentées (0,5- 4°) qui constituent le maître-litage des dunes et dont la périodicité de formation est similaire à celles observées à partir des analyses en ondelettes réalisées sur les chroniques de marée et de houle de la zone d’étude, et sur une chronique d’indice NAO. Ces discontinuités sont interprétées comme des surfaces érosives dues à une inversion temporaire de migration des dunes, provoquée par des évènements de tempêtes exceptionnelles. Leur mise en place semble oblitérer plusieurs discontinuités formées précédemment pendant des épisodes de houles plus faibles. Les fluctuations climatiques à moyen terme qui contrôlent la variabilité des évènements de tempête sont présentées comme étant le facteur principal influençant la dynamique des dunes sur le long terme
Submarine dune dynamics is studied in the context of a macrotidal continental shelf subjected to the swell action. Off Dieppe, the gravelly-sand seabed is moulded by dunes and sand banks, and characterized by gradients in hydrodynamics, morphologies and sediment grain-size, which are studied according to various spatial and temporal scales. Multivaried analysis showed that the sediment grain-size and sediment availability are the main controlling factors of the morphology and the dynamics of the dunes. Over a 56-year period, repeated bathymetric surveys show a decrease in dune migration rates when observation periods are longer, implying a significant and frequent oscillation of dune displacements. Sediment flux calculations (bedload, non-uniform sediment) show that waves, even weak, can reverse residual sedimentary transport direction and increase the amount of transported sediments. VHR seismic measurements make it possible to visualize dune internal architecture. 0. 5 to 4 ° dipping discontinuities constitute the dune master-bedding and their periodicity of formation is estimated to be similar to those observed from the wavelet analysis carried out on the chronicles of tide and wave time-series recorded in the study area, and on a NAO index chronicle. Preserved discontinuities are interpreted as erosive surfaces due to a temporary inversion of dune migration, caused by exceptional storm events. Their formation seems to obliterate several discontinuities formed previously during weaker wave events. The medium term climatic fluctuations, which control the variability of the storm events, are presented as being the main factor influencing dune dynamics on the long term

Comprendre le mécanisme de saltation dans des zones à fort courant de marée tel que le Raz Blanchard est nécessaire pour l’exploitation hydroélectrique. Dans ces zones, le transport sédimentaire est caractérisé par le régime inertiel. Une approche expérimentale en chenal et une approche numérique de la saltation ont été utilisées. La modélisation de la saltation en chenal a été réalisée par le lâcher de sphères rigides dans différents écoulements sur une rugosité de fond fixe. Après avoir caractérisé le profil de l’écoulement, le déplacement des particules a été enregistré par caméra rapide afin d’identifier la hauteur et la longueur des sauts de particules, les angles et les vitesses d’impact et de rebond. Une loi reliant rugosité relative et ratio longueur / hauteur de saut est proposée, ainsi qu’une loi liant le paramètre de Shields et la hauteur de saut. Il est alors possible à partir de la connaissance du paramètre de Shields, de la rugosité de fond et du diamètre des particules sédimentaires présentes de prédire la hauteur et la longueur moyennes des sauts observés. Les résultats expérimentaux sont en accord avec les lois établies dans la littérature à partir de nombreuses études expérimentales et les complètent pour le régime inertiel. Ces propositions de lois ont modèle numérique de saltation périodique (Berzi et al. 2016). Puis elles ont été appliquées sur la zone d’étude du Raz Blanchard et ont mené à la réalisation de cartes simples, renseignant sur la caractéristique des sauts spécifiques à chaque position du Raz Blanchard
Understanding the mechanism of saltation in areas of high tidal currents such the Alderney Race, is needed to develop exploitation of hydrokinetics energy. In these areas, sediment transport is characterized by inertial regime. An experimental study in a channel and a numerical simulation are used. The principle consists to let spherical particles roll in different flows on a defined bed roughness. After having characterized the flow, we recorde the particles movement with a Fastcam in order to identify height and length of jumps, impact and rebound velocity and angle. A first law between relative roughness and length/height ratio is established, as well as a second law linking the Shields parameter and the height of the jumps. It is then possible, with the knowledge of theShields parameter, the bed roughness and the diameter of the sediments, to predict the mean jumps height and length. The experimental results are in agreement with the laws described in the literature, and complete them for the inertial regime. These proposed laws are then compared and completed by a numerical model of periodical saltation (Berzi et al. 2016). Finally, they are applied on the study area of the Alderney Race to carry out simple maps. These maps characterize the jumps in different places of the Alderney Race

La baie des Anges se caractérise par de fortes valeurs de gradient de pente (présence d'une marge continentale très réduite). Les sédiments sont essentiellement des silts argileux. Les fonds des canyons montrent une sédimentation plus grossière. L’homogénéité des sédiments fins permet de les considérer en un ensemble unique en ce qui concerne leurs caractéristiques en conditions drainées. En condition non-drainées, une analyse plus fine fondée sur leur état de consolidation permet de repartir les matériaux en quatre grandes familles. Cette répartition a permis d'effectuer une cartographie géotechnique. À chaque zone est associée une loi de la cohésion non-drainée cu, avec la profondeur. Le comportement du matériau sous l'effet d'un chargement cyclique (surpression interstitielle en réponse à la houle ou à une vague) ou vis-à-vis du fluage peut être exprime à l'aide d'une loi de comportement unique. Trois phases distinctes peuvent y être observées. Le devenir du matériau peut alors être prédit dés que l'on connait les conditions initiales de chargement. Le gradient de pente est le paramètre qui influence le plus le calcul de stabilité. Deux types d'instabilités ont été mises en évidence: celles de haut de plateau continental, affectant cycliquement les sédiments sous-consolidés sur une faible profondeur et ceux affectant les sédiments de flanc de crêtes. Ces derniers impliquent un fort volume de matériau et seront préférentiellement mis en mouvement par un séisme. Ils pourront alors dégénérer en courant de turbidité. L’ensemble des résultats confirme les observations qui ont pu être effectuées soit par plongée de soucoupes, soit par cartographie sonar. L’étude des hauteurs de sédiment impliquées dans des glissements fossiles peut être effectuée à partir d'un unique carottage; les résultats sont homogènes avec ceux utilisant le modèle du glissement plan. L’ensemble de l'étude montre que la baie des anges peut être considérée comme un exemple type d'étude des instabilités mécaniques en mer. Ce risque permanent de glissement de terrain devra être considéré lors des projets futurs d'aménagement de la baie

Les sables réservoirs de la Marge Atlantique Nord Européenne résultent d'écoulements turbiditiques de haute densité (sables massifs pro parte), dont le transit et le dépôt sont contrôlés par la topographie du bassin. Par conséquent, et qu'elle que soit l'échelle du système (sables confinés ou sables tabulaires), ils sont caractérisés par des géométries lenticulaires à base concave et des réflecteurs sismiques qui présentent des biseaux d'aggradation. La restitution de la paléotopographie au moment du dépôt, l'identification des sources de sédiments, des voies de transit et des aires de dépôt sont des éléments prédictifs sur la localisation des sables. Cette approche révise le modèle des "sandy debris flow" qui a été élaboré sur cette même zone et qui est actuellement très discuté. La présence de courants de fond intervient comme un facteur de tri granulométrique, soit en captant les particules fines lors de l'écoulement, soit en remaniant les particules après leur dépôt. L'identification des éléments architecturaux d'origine diagénétique apporte également des outils prédictifs sur la localisation des réservoirs, sur la perméabilité des roches couvertures et permet aussi d'éviter les confusions dues aux grandes similitudes qu'ils présentent fréquemment avec les géométries sédimentaires
The NE Atlantic margin reservoir sands result from high density turbiditic flow (massive sands pro parte). Their transport and deposition are controlled by the basin floor topography. Consequently, whatever the observation scale, the open and confined sands are characterised by onlap on the basin floor and by lenticular shape with convex up base. The restitution of the paleotopography, sedimentary source, transit surface and deposit areas, give some relevant tools to predict the sands. This approach reviews the "sandy debris flow" model, defined in the same area, which is today the subject of a large debate. The bottom currents are a sorting factor, either intercepting the finest grain of a turbulent flow, or reworking the grains, after their deposition. The post-depositional architectural element identification, gives some tools to predict the reservoir location, the cover rock permeability and to avoid confusion caused by the similarity with sedimentary elements

Au début des années 1960, le sous-sol océanique est devenu un nouveau territoire dont l'image a été façonnée par des imaginaires sur l'abondance de ressources naturelles, prêts à découvrir et à exploiter. L'industrie pétrolière est devenue un mécène pour la géologie marine, tandis que les gouvernements se sont empressés de réclamer la souveraineté sur les régions sous-marines à partir de leurs données géophysiques. Cette thèse étudie le rapport entre le patronage étatique et la production de connaissances sur le sous-sol marin, en s'interrogeant sur la construction du sous-sol marin en tant que territoire en relation aux inquiétudes et priorités découlant du contexte de la décolonisation. La thèse met le focus sur l'industrie pétrolière française et les politiques qui ont promu l'exploitation des ressources marines, en étudiant l'articulation entre les géosciences marines, les mécanismes institutionnels et motivations commerciales qui les ont promus. La thèse indique que ces connections ont été tissées par un réseau d'acteurs connectant des élites politiques, industries extractives et laboratoires scientifiques, créant des interactions académiques-industrielles pour explorer le sous-sol marin dans lesquelles le secret commercial s'est dissous. La thèse montre l'existence d'un continuum de pratiques, infrastructures et acteurs impliqués initialement dans l'exploitation pétrolière dans les colonies françaises et qui considéraient les fonds marins dans leur quête de nouveaux terrains de production. Dans ce contexte, les connaissances géologiques du sous-sol marin sont devenues un atout crucial pour le gouvernement français, qui pouvait les mobiliser pour négocier des relations internationales et renforcer son prestige national. Cette recherche montre que les motivations économiques pour explorer le sous-sol marin et le mécénat de l'industrie pétrolière ne doivent pas être négligés dans notre compréhension de l'histoire des océans
Early in the 1960s, the seafloor began to emerge as a new territory, over which imaginaries of limitless natural resources, to be explored and exploited, were projected. The oil industry became a patron for marine geosciences, whereas coastal governments hastened to ground in geophysical data their sovereign claims over underwater regions. This thesis inquiries through which mechanisms the patrons’ motivations to explore the seafloor drove the production of knowledge about it; while it explores how the seafloor emerged as a territory, shaped by concerns and priorities deriving from decolonization. Focusing on France’s oil industry and political stances interested in exploiting marine resources, I analyze the institutional and social mechanisms through which commercial motivations were articulated with marine geosciences. A singular network, weaved by a political elite, grew connecting government instances, extractive industries, and scientific laboratories, creating academic-industrial interplays to explore the seafloor in which trade secrecy dissolved. This research suggests a continuum in practices, infrastructures, and state actors from the decolonization of France’s oil-producing territories to the seafloor, in the quest for new productive grounds. In this context, geological knowledge from the seafloor increasingly became a crucial asset for the French government, which could mobilize it to negotiate international relations and foster national prestige. This thesis conveys that economic motivations to explore the seafloor and the oil industry’s patronage shall not be overlooked in our understanding of the oceans’ history

La mer Ionienne est une zone à la géodynamique active en raison de la convergence entre les plaques Nubie et Eurasie. Elle correspond aux derniers stades de vie d’un océan, la Téthys. De ce fait, la tectonique et la sédimentation y sont très réduites ; et les faibles flux sédimentaires permettent ainsi d’enregistrer une multiplicité de processus sédimentaires.Néanmoins, c’est une zone encore peu étudiée d’un point de vue sédimentaire, notamment sur les échelles de temps de l’ordre de la centaine de milliers d’années. Ce travail est basé sur une étude sédimentologique d’archives marines complétée par des données acoustiques (bathymétrie et multi-faisceau) issue de campagnes océanographiques du SHOM. L’analyse détaillée des faciès et des séquences sédimentaire a permis, dans un premier temps, d’établir un calendrier des risques naturels (séismes, tsunamis, volcanisme), leurs sources et leurs processus de dépôt dans le bassin pour les derniers 330 000 ans. Puis, dans un second temps, de retracer l’évolution sur les derniers 400 000 ans de la circulation et de l’oxygénation des eaux de fond dans le bassin ionien et l’influence du détroit de Sicile, et notamment de la plate-forme de Malte, sur les échanges entre les bassins occidental et oriental. L’intégration des données sédimentologiques dans un modèle géoacoustique développé par le SHOM a finalement permis de déterminer l’impact des variations sédimentaires (distribution spatiale, lithologie, stratification) sur la propagation des ondes acoustique pour différentes gammes de fréquences (300 Hz - 3000 Hz) et d’angle d’incidence (0 -90°) et d’établir une cartographie de la réponse sédimentaire du le signal acoustique
The Ionian Sea is an active geodynamic area because of the convergence between theNubia and the Eurasia plate. It corresponds to the last stage of the Tethys ocean life. Therefore,the tectonics and the sedimentation are much reduced; and the low sedimentary supply enables torecord a multiplicity of sedimentary processes. Nevertheless, this area still poorly studied from asedimentary point of view, in particular on timescales on the order of hundred thousand years.This work is based on a sedimentological study of marine archives supplemented by acoustic data(bathymetry and multibeam imagery) recovered during oceanographic campaign leaded by theSHOM. The detailed sedimentary analysis of facies and sequences allows, at first, to established acalendar of the natural hazard (earthquakes, tsunamis, volcanism), their origins and theirdepositional processes into the basin over the last 330 000 years. Then, secondly, to reconstructthe evolution over the last 400 000 years of the circulation and the oxygenation of bottom waterthrough the Ionian basin and the influence of the strait of Sicily, in particular of the Malta Plateau,on the exchanges between the western and the eastern basins. The integration of thesedimentological data in a geoacoustic modelling developed by the SHOM finally allowed todetermine the impact of the sedimentary variability (special distribution, lithology, stratification)on the acoustic waves propagation for various frequency bands (300 Hz - 3000 Hz) and incidentangle (0 - 90°) and to established a mapping of the sedimentary answer of the acoustic signal

Les dunes marines sont de grandes structures sédimentaires qui, ensemble, couvrent de larges zones appelées champs de dunes. Des dunes ont été découvertes dans tous les océans, de la côte jusqu'aux talus continentaux. Leur forme et mobilité sont des témoins du lien étroit qui existe entre le transport sédimentaire, l'hydrodynamique (courants marins) et la topographie du fond. L'étude des dunes est intéressante scientifiquement parlant, mais elle est également motivée par des enjeux économiques et environnementaux. Les dunes peuvent être étudiées de deux manières : La modélisation et l'analyse de données de terrain (granulométrie, courantométrie, données sismiques, données bathymétriques). Ces deux approches sont très différentes mais complémentaires. Avec l'amélioration des données Sondeur Multi-Faisceaux (SMF), il est maintenant possible de visualiser la morphologie des dunes et de suivre leur évolution de manière plus détaillée. Plusieurs méthodes automatiques d'analyse de la morphologie et de la dynamique des dunes ont été développées pour analyser les Modèles Numériques de Terrain (MNTs) construits à partir de ces données SMF. Pourtant, aucun ne permet d'estimer les valeurs de descripteurs morphologiques et dynamiques pour chaque dune. L'analyse et l'évaluation de ces descripteurs restent régionales avec le découpage des MNTs en régions rectangulaires. Seul un traitement manuel permet d'estimer ces descripteurs pour chaque dune. L'objectif de cette thèse est de développer des algorithmes automatiques permettant de quanti er la morphologie et la dynamique de chaque dune. Pour ce faire, une représentation des données SMF sous forme d'une tessellation triangulaire a été préférée au classique MNT régulier. Tout d'abord, les dunes doivent être extraites de la topographie du fond marin. Un algorithme par accroissement de régions avec adaptation de l'échelle d'analyse, issu de la géomorphométrie est proposé. Les crêtes de dunes sont d'abord extraites en combinant un algorithme de simplification de tessellations avec un algorithme d'extraction de lignes de crête. La résolution de la tessellation est adaptée par l'algorithme de simplification afin de faciliter l'extraction des lignes de crête. Les lignes de crête sont des objets bien définis en géométrie différentielle. Leur extraction s'appuie sur l'interprétation de cette définition appliquée à des modèles discrets du fond (tessellations). Les crêtes servent d'embryons à l'algorithme d'extraction des dunes. L'estimation des paramètres morphologiques des dunes (longueur, largeur, hauteur, etc.) découle de l'extraction automatique des dunes. L'utilisation d'une méthode de recalage non rigide (isométrique) pour la quantification de la dynamique est discutée. Des tessellations représentant la topographie d'un même champ de dunes à différents moments sont analysées par l'algorithme d'extraction des dunes. Ensuite, une dune est associée à une dune d'une autre tessellation qui lui correspond (même dune à un autre instant). La dynamique de chaque dune est quantifiée à partir des résultats de l'algorithme de recalage : les transformations permettant d'aligner différentes représentations d'une dune
Marine dunes are large sedimentary mounds often organized in dunefields. Theyhave been discovered in oceans all around the globe, from continental rises to nearshore areas. These mobile seafloor structures reflect the unique and complex relationship between the sediment, the seafloor topography and the hydrodynamics (currents). Dunes are not only interesting at a scientific level. In fact, their study is also motivated by economic, safety and environmental reasons. The study of dunes can be divided into two complementary approaches: Modelling and analysis of in situ data (granulometry, current, bathymetric data).The increased quality of MultiBeam EchoSounder (MBES) data allows scientists to monitor and visualize the complexity of, both, dune morphology and dynamics. Au-tomatic methods to characterize dune morphology and dynamics using Digital TerrainModels (DTMs) have already been proposed. But, none does it at the dune scale. Mor-phological and dynamical descriptors are estimated for patches of the dunefield. Today, the evaluation of such descriptors for each dune can only be achieved manually.The objective of this thesis is to design automatic algorithms for the quantification of dune morphology and dynamics. A representation of MBES data as triangular meshes has been preferred to the usual gridded DTMs. The first stage consists of delineating dunes in the seafloor. A scale adaptative, region growing algorithm based on geomorphometry is proposed. The combination of mesh implification and crest extraction algorithms enables to accurately recover dune crest lines. The mesh simplification facilitates the crest extraction by adapting the mesh resolution. Crest extraction is based on the discrete interpretation of the definition of crest lines in differential geometry. The crests are, then, used as seed regions by the dune extraction algorithm