Suivre le trafic maritime et le bruit qu’il génère grâce aux câbles fibre optique fond de mer

Le trafic maritime englobe également d'importants aspects de sûreté et de sécurité pour les infrastructures clés telles que les ports, les centrales électriques, et les câbles de télécommunication sous-marins. Pour suivre le trafic maritime de manière indépendante et quantifier le bruit qu’il génère, une surveillance continue du bruit acoustique doit être effectuée.

La détection acoustique distribuée (DAS) est une approche instrumentale récente qui permet de convertir des câbles à fibres optiques en réseaux denses de capteurs acoustiques. Cette technologie est intéressante dans les environnements marins où l'instrumentation est difficile à mettre en œuvre. L’interrogateur DAS, placé à l’extrémité terrestre du câble, mesure les infimes variations de longueur de la fibre causées par les vibrations acoustiques, jusqu’à plusieurs dizaines de kilomètres des côtes. En exploitant les câbles de télécommunication existants, une application prometteuse de cette technologie est la mesure du bruit acoustique sur le fond marin et sur plusieurs dizaines de kilomètres.

Pour évaluer le potentiel du DAS pour cette application, des chercheurs et ingénieurs ont analyser le bruit émis par un cargo navigant au-dessus du câble de 41,5 km de long au large de Toulon. Le cargo a été enregistré une première fois à 6 km au large (85 m de profondeur), et une seconde fois à 20 km des côtes (2000 m de profondeur). La signature du signal acoustique reçu, leur a permis d’isoler le bruit rayonné par le navire et d’estimer précisément sa trajectoire et sa vitesse. Ces résultats confirment le potentiel du DAS pour la surveillance à distance du bruit sous-marin, même à plusieurs centaines de mètre de profondeur. La présence de millions de kilomètres de câble fibre optique au fond des océans utilisés pour l’internet offre la perspective d’étendre rapidement ce type d’analyse à l’échelle globale.

Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet SEAFOOD (ANR-17-CE04-0007 et IDEX UCA ^JEDI ANR-15-IDEX-0001

Légende : A gauche, zone d’implantation du câble de fibre optique au large de Toulon avec les portions du câble qui ont perçu le bruit émis par le cargo indiqué en jaune.  A droite, le signal acoustique enregistré par le DAS sur la fibre à 85m de profondeur lors du passage du cargo à 6 km des côtes.

Référence : Rivet, D., de Cacqueray, B., Sladen, A., Roques, A., & Calbris, G. (2021). Pre-liminary assessment of ship detection and trajectory evaluation using distributed acoustic sensing on an optical fiber telecom cable.
The Journal of the Acoustical Society of America, 149(4), 2615-2627.

Contacts :

Diane Rivet - UMR Géoazur, Université Côte d’Azur - CNRS - OCA – IRD
Diane.rivet@geoazur.unice.fr - 04 83 61 86 83

Benoit de Cacqueray - Thales Defense Mission System
benoit.decacqueray@fr.thalesgroup.com