plomb de sonde

SARRERA DESBERDINA:

Sondage à main

Le sondage à main consiste à déterminer la profondeur de l'eau à l'aide d'une sonde à main, plomb qui a généralement la forme d'un cône tronqué ou d'une pyramide tronquée attaché à une ligne de sonde.
Dans les pays à haut revenu, la sonde à main n'est plus guère employée aujourd'hui, le sondeur bathymétrique automatique y est devenu un matériel courant. En France, il est obligatoire sur tous navires de plaisance neufs, de jauge brute inférieure à 3 000, et dont la longueur de coque est supérieure ou égale à 24 m^[1].
Les anciens marins de commerce et pêcheurs faisaient probablement de la bathymétrie et de la sédimentologie en utilisant aux abords des rivages sur lesquels ils comptaient débarquer un fil gradué, chargé d'un poids profilé (forme creuse en dessous pour y placer une balle de suif), les graduations permettant de mesurer la profondeur, la balle prélevant les sédiments des fonds marins. La connaissance de la profondeur et de la nature du fond leur indiquait s'ils pouvaient jeter l'ancre.
La cartographie marine se développe lors des Grandes découvertes. En 1521, Magellan tente en vain de mesurer la profondeur du Pacifique car ses lignes plombées ne dépassant pas 800 mètres.
Lors de l'expédition de La Pérouse entre 1785 et 1788, l'officier du génie Paul Mérault Monneron et son adjoint, l'ingénieur-géographe Bernizet sont chargés de sonder les abords des côtes pour les cartographier. En 1840, les sondages de l'explorateur James Clark Ross au large du cap de Bonne-Espérance atteignent 4 000 m et un jour 7 300 m mais ces mesures à de telles profondeurs sont entachées de biais méthodologiques. En 1852, l'officier de la Royal Navy Henry Mangles Denham pense avoir sondé jusqu'à 14 000 m dans l'Atlantique Sud.
Les biais méthodologiques (influence des frottements de l'eau sur la tension de la ligne, corde non verticale, difficulté à sentir quand le lest touche le fond) sont contournés par des inventions dans la seconde moitié du XIX^e siècle : John Mercer Brooke invente en 1854 le sondage à plomb perdu (un boulet de canon libère le lest quand il touche le fond)^[2]. Le naturaliste Charles Wyville Thomson remplace la corde par un fil en acier (frottement dans l'eau réduit, treuillage plus rapide) pour ramener en 1868 à bord du HMS Porcupine des prélèvements à 3 500 m de profondeur^[3].
Le sondage à main est progressivement remplacé par le sondeur bathymétrique électro-acoustique au milieu du XX^e siècle, permettant de réaliser des mesures en continu avec le navire progressant.
La petite sonde anglaise était utilisée pour des profondeurs allant jusqu'à 20 brasses. Elle se compose d'un plomb de 7 à 8 livres et de la ligne de sonde.
La base du plomb, constitué d'une masse de fer ou de plomb est pourvue d'une cavité appelée âme de la sonde, qui est remplie de graisse dans laquelle viendront se coller les sédiments composant le fond, ceci afin d'en déterminer la nature. La ligne de sonde est un cordage à trois torons commis à gauche ou à droite. Lorsqu'il est commis à gauche, il doit être lové dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et lorsqu'il est commis à droite, il doit être lové dans le sens des aiguilles d'une montre. La ligne a une longueur de 25 brasses et est marquée comme suit:
Ce système de repères est très pratique lorsqu'on utilise les cartes anglaises parce que les profondeurs y sont indiquées en brasses. Dans un proche avenir la ligne de sonde devra également être marquée en mètres puisque les cartes anglaises, de même que les autres publications hydrographiques, évoluent progressivement vers le système métrique. Avant de fixer les marques sur une ligne nouvelle, il faudra au préalable la mouiller et l'étendre car un cordage a tendance à s'allonger avec l'humidité. Pour permettre la mesure de petites profondeurs, on pourra prévoir des divisions en pieds sur la longueur des trois premières brasses au moyen de bouts de lusin.
Pour pouvoir sonder, il faut ralentir le navire au prorata de la profondeur. Plus la profondeur est grande et plus faible doit être la vitesse. On doit sonder du côté au vent de telle sorte que si le navire devait dériver la ligne de sonde se maintienne dégagée du bordé. On bourre l'âme de la sonde de graisse et on attache l'extrémité de la ligne au bastingage. D'une main on tient le plomb et de l'autre main, on tient la ligne préalablement lovée en boucles pour permettre un déploiement facile. On lance la sonde en avant de manière à la laisser sombrer aussi loin que possible, de sorte que lorsque le plomb touche le fond, la ligne soit à peu près verticale. En touchant le fond, le plomb fera sentir un choc qui sera transmis par la ligne de sonde et la tension dans la ligne cessera subitement. Pour toute certitude, on fait sauter la sonde une ou deux fois sur le fond en tirant plusieurs fois d'un petit coup sec sur la ligne. Ensuite, on observe la marque qui donne la profondeur.
La grande sonde anglaise était utilisée pour des profondeurs jusqu'à 100 brasses.
Une équipe de plusieurs hommes, numérotés à partir de l'avant du navire, est répartie le long du bastingage, au vent. Le plomb est suspendu à l'avant et maintenu à l'extérieur du navire par un bout de filin. Chaque homme tient à la main une glène formée de quelques mètre de ligne. Au commandement de "Mouillez!" le n^o 1 coupe le filin qui retient le plomb; celui-ci tombe à la mer, le n^o 2 file sa ligne, et lorsque sa glène est près d'être épuisée, il crie : "Veille!". Le n^o 3 continue à filer, agit comme le n^o 2, et ainsi de suite jusqu'à ce que le fond soit atteint. L'homme qui trouve le fond sent la traction du plomb cesser tout à coup; il crie: "Fond!" et fait une boucle dans la ligne. Celle-ci est rentrée à bord et la lecture de la profondeur se fait en mesurant la distance entre la boucle et la dernière graduation de la ligne. On place ensuite sur un carreau approprié le suif qui garnissait l’évidement du plomb et l'on examine les échantillons du fond. On inscrit sur le journal de bord les résultats de l'observation (profondeur et nature du fond) ainsi que l'heure à laquelle le sondage a été fait et la position géographique du navire.
Le sondeur de Thompson est constitué de quatre parties : le plomb et son avançon, l'enregistreur, la ligne (en acier) et enfin la machine à sonder. Le plomb est une masse en fer galvanisé visant à faire descendre le tout vers le fond. De forme conique, il est relié par une sardine en fer au reste du mécanisme. Celle-ci est reliée par un câble en acier jusqu'au tambour de stockage. À la base du plomb se trouve un creux, que l'on remplit de suif. Ainsi lorsque le plomb touche le sol, le suif s’imprègne de la nature du sol, et servira de preuve que le plomb a bien touché le sol lorsque l'opérateur remontera le plomb. Cet échantillon du fond permettra de connaître la nature du fond marin indispensable pour l'ancrage des navires.
Attaché à la ligne, l'enregistreur de profondeur est contenu dans un cylindre en laiton ouvert vers le bas, afin de permettre à l'eau d'entrer. L'enregistreur est un tube en verre de 1 m de long et d'un petit diamètre. Celui-ci est recouvert de chromate d'argent de couleur brune. Lors de l'immersion de la ligne, l'eau de mer entre dans le tube de verre à mesure que la ligne s'enfonce profondément. Une réaction chimique a alors lieu. Le chlorure de sodium présent dans l'eau de mer attaque en longueur le chromate d'argent présent sur le tube en verre. Il y a alors formation de chlorure d'argent de coloration blanche. En mesurant la longueur de la tache de chlorure d'argent, il est possible de déterminer la profondeur selon la loi de Boyle-Mariotte. Une règle de profondeurs calculées à l'aide d'une formule est d'ailleurs fournie avec le sondeur. Il suffit donc d'appliquer cette règle contre la partie non décolorée du tube pour lire directement la profondeur relevée. La pression atmosphérique modifie de manière très légère les données lues sur cette règle, donc des corrections additives ou soustractives sont à appliquer aux lectures selon que la pression est supérieure ou inférieure à 1005 mbar (soit 754 mm de mercure).
Pour la température, on n'applique jamais de correction ; cependant une trop grande différence de température entre l'air et l'eau de mer peut engendrer des erreurs de données. Il faut alors plonger le tube dans un seau d'eau de mer sur presque toute sa longueur en gardant l'extrémité ouverte vers le haut et en prenant garde de ne pas y faire entrer des gouttes d'eau.
La ligne, attachée d'une part à la manille et enroulée d'autre part sur la poulie, est un fil d'acier de 500 mètres de long environ pesant 350 à 400 grammes par 100 mètres. Le diamètre est de 0,75 millimètre, avec une charge de rupture supérieure à 100 kilogrammes lorsqu'elle est neuve. Afin de prévenir tout risque de rouille, la ligne est conservée dans un récipient d'eau et de chaux mélangées.
Enfin, la machine à sonder est composée d'une poulie en fonte à double réa, d'un compteur adapté au châssis de l'axe de la poulie, d'une caisse à doubles compartiments servant aussi de support et enfin d'un appareil de freinage à corde.
Un tel sondage nécessite trois personnes. La première pour diriger les opérations, la deuxième pour s'occuper du plomb et de la ligne et enfin la troisième est responsable du frein. Il faut enduire de suif le plomb, remonter le tambour sur lequel la ligne est enroulée, vérifier le frein, introduire le tube de chromate d'argent dans la boite en laiton le long de la ligne. On déroule ensuite progressivement la ligne en mer en veillant à ce qu'il n'y ait ni de nœuds, ni de mou. Lorsque la ligne se met à mollir soudainement, c'est le signe que le fond est atteint. Il faut alors remonter la ligne, vérifier la nature du sol incrusté dans le suif du plomb. Il ne reste alors plus qu'à sortir le tube de sa boite en laiton et d'en faire la lecture.
L'entretien de la sonde est très important, à sa remontée la ligne est séchée, graissée et enroulée sur le tambour. Souvent, afin de faciliter la manœuvre de sondage, la machine est pourvue d'un moteur électrique.