Brevet FR2795182A1 — publié le 20001222

Procédé de détection et localisation de source d'eau douce en mer La présente invention a pour objet un procédé de détection et localisation de source d'eau douce en mer. Le secteur technique de l'invention est le domaine des procédés etiou installations permettant d'une part de déterminer l'existence d'eau douce souterraine, éventuellement potable. L'application principale de l'invention est la réalisation de véritables champs de production d'eau douce à partir de sources situées sous le niveau de la mer afin de procurer une telle eau aux populations habitant en particulier les zones semi-désertiques riveraines de bassins maritimes, tels que celui de la Méditerranée. On connaît déjà différents procédés et dispositifs de captage de sources sous marines d'eau douce, tels que ceux décrits en particulier dans la demande de brevet FR2 701 974 déposée le 26/02/93 qui enseigne une structure à concavité dirigée vers le bas, coiffant une telle source, et dans laquelle l'eau douce est piégée en partie haute grâce à sa densité plus faible que celle de l'eau de mer : cette structure est ouverte en partie basse pour permettre l'évacuation de l'eau de mer et le remplissage par l'eau douce ; celle-ci est ensuite pompée dans la partie la plus élevée de la structure depuis un systèrrfe de pompage installé en surface, au dessus et à l'aplomb de la paroi côtière contre laquelle est fixée ladite structure un tel procédé et dispositif est donc plus particulièrement adapté au captage d'eau douce le long des côtes mais ne peut pas être utilisé pour des sources situées en pleine mer et a grande distance de la côte. De plus avant de pouvoir capter de telles sources d'eau douce, encore faut-il les avoir repérées ce qui est d'autant plus difficile quand on se trouve justement en pleine mer. Le problème posé est de pouvoir dans un premier temps évaluer des zones de surface au-dessous desquelles peuvent jaillir de telles sources d'eau douce depuis le fond de la mer, puis les confirmer et les localiser avec précision. Une solution au problème posé est un procédé de détection et localisation d'eau douce en mer tel que : - on effectue préalablement un balayage systématique par voie aérienne d'une vaste étendue de mer, au cours duquel on relève les radiations émises par la surface de la mer dans l'infrarouge ; la thermographie infrarouge intéresse en fait une épaisseur de l'ordre d'une dizaine de microns à la surface de la mer et les longueurs d'ondes utilisées sont de l'ordre de 8 à 12 microns. Ces enregistrements thermiques sont effectués pendant la nuit à des altitudes de vol comprises entre 1500 et 2000 mètres, permettant un balayage de surface de 2.5 à 4km de large à chaque passage, et on les réalise à des périodes favorables en termes de débit de sources d'eau douce supposées ; et - on établit une cartographie thermique de la surface de cette étendue de mer et on détermine les zones les plus froides dans lesquelles on estime qu'il y a un potentiel raisonnable d'y trouver un point de résurgence d'eau douce ; - on mesure au moins la salinité de l'eau de mer en différents points d'une zone où l'on estime qu'il y a un potentiel raisonnable d'y trouver un point de résurgence sous-marine d'eau douce. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaissent à la lecture du mode de réalisation qui va suivre : La mesure de cette salinité de l'eau de mer peut être effectuée par calcul à partir de la connaissance de la conductivité et de la température de l'eau aux mêmes points de mesure peut se faire grâce par exemple à un " poisson " qui est un support d'instruments traîné par tout navire ; les données de conductimétrie et de température relevées donnent alors en temps réel la salinité de l'eau par l'application d'une formule de conversion qui est : S=0,48273[1+1,2577(C-1)+9,3421. 10-'(C- 1) 2_l# 1297. 1()-4 (C_ 1 )1 + 7,5368.10-7 (C_ 1)4] dans lequel S est la salinité, C la conductivité à 20'C en mS/cm et C' la conductivité à la température 0. Si on obtient une différence, entre au moins une de ces valeurs de salinité et celle de l'eau de mer située hors de ladite zone, supérieure à un seuil donné, on en déduit que le fond de la mer, correspondant à ladite zone et au voisinage du point de la mesure de salinité différente relevée, comporte au moins un point de résurgence d'eau douce. On peut considérer que lorsqu'il y a une différence de 10'/oo entre la salinité de la zone éloignée et celle de la zone d'étude, on se rapproche d'une résurgence d'eau douce, sachant que les valeurs de référence de l'eau douce à 20'C sont inférieures à 2 mS /cm pour la conductivité et 1,09 '/oo pour la salinité, et pour l'eau de mer à la même température de 20'C, 48mS/cm pour la conductivité et 35 '/oo pour la salinité. De préférence, on établit, grâce par exemple à l'utilisation d'un .poisson" remorqué tel qu'indiqué ci-dessus, une cartographie de la salinité de l'ensemble de ladite zone avec un nombre suffisant de points de mesure aptes à permettre le tracé de courbes d'iso-salinité et on détermine les points de résurgence potentielle d'eau douce au centre de la courbe correspondant à la plus forte anomalie de salinité ; le nombre de points de mesure est en fait fonction du pas de temps propre aux mesures effectuées par ledit poisson remorqué et de sa vitesse, sachant qu'à chaque point de mesure il est donné sa localisation précise par tout système de navigation tel que par satellite (dit Global Positionning System - GPS). Pour obtenir une confirmation de la localisation précise de la source, on effectue ensuite au moins un prélèvement d'échantillon d'eau de mer au voisinage de chaque point de résurgence potentiel d'eau douce évalué précédemment et on y mesure directement au moins la salinité : cette mesure peut être effectuée par un plongeur à l'aide d'un salinimètre compact qui mesurera cette salinité en des points localisés sur un quadrillage de zones sur le fond de la mer ; dans certains cas de figure, cette localisation peut être faite visuellement par l'observation du plongeur car, au niveau de l'orifice de l'émergence et du flux ascendant, l'eau se trouble au niveau de l'interface entre l'eau douce et l'eau de mer. De toutes façons au moins un prélèvement est effectué au niveau d'une telle résurgence afin d'en connaître les caractéristiques physico-chimiques telles que sa minéralisation afin de définir si elle est potable. Le procédé de détection et localisation de sources d'eau douce en mer permet l'exploitation industrielle des résurgences sous marines d'eau douce. La présente invention devrait contribuer ainsi à diminuer la pénurie d'eau douce des pays tels que ceux du bassin méditerranéen, et ce faisant contribuera à leur développement. Nous savons en effet, qu'il existe sur le pourtour de la Méditerranée, des résurgences sous marines d'eau douce d'origine karstique : la Grèce seule recèle des réserves permettant une production annuelle en eau douce estimée à environ 2,5 milliards de mètres cubes et d'autres pays méditerranéens, dont la France, possèdent dans leurs eaux territoriales ce type de ressources en eau douce. Face à la raréfaction des ressources d'eau douce naturelle, à l'augmentation de sa consommation et donc à l'accroissement de son prix, la présente invention devrait permettre de répondre aux besoins des pays concernés. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection et localisation de source d'eau douce en mer, caractérisé en ce que : - on mesure au moins la salinité de l'eau de mer en différents points d'une zone où l'on estime qu'il y a un potentiel raisonnable d'y trouver un point de résurgence sous-marine d'eau douce, - si on obtient une différence, entre au moins une de ces valeurs de salinité et celle de l'eau de mer situé hors de ladite zone, supérieure à un seuil donné, on en déduit que le fond de la mer, correspondant à ladite zone et au voisinage du point de la mesure de salinité différente relevée, comporte au moins un point de résurgence d'eau douce. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit seuil est une différence de salinité de 10 '/oo. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on établit une cartographie de la salinité de l'ensemble de ladite zone avec un nombre suffisant de points de mesure aptes à permettre le tracé de courbes d'iso-salinité et on détermine les points de résurgence potentielle d'eau douce au centre de la courbe correspondant à la plus forte anomalie de salinité. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'on mesure la salinité par calcul à partir de la connaissance de la conductivité et de la température de l'eau aux mêmes points de mesure. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'on effectue au moins un prélèvement d'échantillon d'eau de mer au voisinage de chaque point de résurgence potentiel d'eau douce et on en mesure directement au moins la salinité. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que préalablement : - on effectue un balayage systématique par voie aérienne d'une vaste étendue de mer, au cours duquel on relève les radiations émises par la surface de la mer dans l'infrarouge ; - on établit une cartographie thermique de la surface de cette étendue de mer et on détermine les zones les plus froides dans lesquelles on estime qu'il y a un potentiel raisonnable d'y trouver un point de résurgence d'eau douce.