TOBI à bord du N/O Marion Dufresne (version française)

Le TOBI (Towed Ocean Bottom Instrument) est basé au National Oceanography Centre de Southampton (Royaume Uni). Cet instrument permet d'effectuer des levés cartographiques très détaillés dans des zones très profondes. Il utilise une technologie mixte de sonar latéral et de sondeur bathymétrique afin de produire des images du relief sous marin de haute qualité. Des scientifiques de nombreux pays utilisent le TOBI dans des programmes de recherche pilotés par des organismes gouvernementaux, des instituts de recherche ou des entreprises privées. Le TOBI peut être mis en oeuvre jusqu'à des profondeurs de 6000m et possède un sonar latéral (30kHz) de haute résolution (jusqu'à 3m) qui permet d'imager une bande de 6km de largeur sur le fond avec une possibilité d'obtenir des données bathymétriques. Le TOBI comporte de nombreux instruments comme un sondeur de sédiments (6-10 kHz) qui permet d'imager les sédiments sur une épaisseur allant jusqu'à 70 m avec une résolution métrique. Une sonde CTD (Conductivité, Température, Profondeur), un magnétomètre 3 composantes, un néphélomètre mesurant la turbidité, et quelques autres instruments plus spécifiques pour la biologie et la chimie des eaux complètent le système.

Le poids du TOBI est d'environ 2,5 tonnes à terre mais flotte dans l'eau grâce à des mousses de flottabilité. Sa capacité d'équipement embarqué est de 400 kg et son architecture ouverte permet de rajouter aisément des instruments supplémentaires. Le contrôle de l'alimentation et des signaux collectés se fait par l'intermédiaire d'un câble co-axial unique à l'intérieur d'un câble acier de plus de 10 km de long (le rapport entre la longueur de câble filé et la profondeur du TOBI en opération est de l'ordre de 1.6 pour 1).

Le TOBI est piloté par son équipe technique (de gauche à droite: Duncan, Dave & Andy). Quand le TOBI est à l'eau son pilotage est assuré 24H sur 24 et 7 jours sur 7 avec un travail en quarts (2x4H avec intervalle de 8H). Les tâches des opérateurs est de suivre les paramètres de contrôle du TOBI et de le maintenir à sa profondeur d'utilisation optimale (350 - 600 mètres du fond en fonction de la rugosité du relief sous marin) avec une vitesse du bateau qui ne doit pas dépasser 1.5 à 3.0 noeuds (en fonction de la longueur filée du câble dans l'eau). Le contrôle de la position du TOBI se fait uniquement par l'intermédiaire de la longueur du câble filée et de la vitesse du bateau.

Les données des deux sonars latéraux (à bâbord et tribord) sont corrigées de la distorsion géométrique avant d'être visualisées sur un écran de haute résolution (le 2ème à gauche) et une imprimante thermique (en dessous). Les données du sondeur de sédiments sont visualisées directement sur un écran (1er à gauche) et indique à la fois l'altitude du TOBI au dessus du fond et permet de voir les couches sédimentaires. Les valeurs des données des autres capteurs sont affichées sur deux autres écrans (1er & 2ème à droite) afin de faciliter la navigation du TOBI et de contrôler l'état des instruments.

Toutes les données sont enregistrées sur des disques magnéto-optiques puis sont archivées sur des CD /DVDs. Ces données peuvent être rejouées à bord pour produire des mosaïques d'images géoréférencées de
la zone d'étude. Ces images peuvent ensuite être traitées à terre sur des stations de travail plus puissantes.

Un produit final typique est montré ci-dessous (coulées de débris volcanique venant de l'île de Stromboli, campagne TOBI à bord N/O Urania en 1998). Chaque bande TOBI est large de 6 km. On peut voir ici 2 bandes et demi qui se succèdent d'Est en Ouest pour cartographier l'ensemble des coulées de débris volcaniques (en clair) qui peuvent s'étendre jusqu'à 12 km.