Le projet MEUST-NUMerEnv se base sur la synergie entre l’effort des physiciens pour détecter et étudier les neutrinos et celui des océanologues, bio-acousticiens, spécialistes du climat, et géophysiciens pour suivre en temps réel et en continu les fonds marins et l’ensemble de la colonne d’eau. Il bénéficie de la rupture technologique que fournit un réseau de capteurs distribués connectés en temps-réel à une infrastructure sous-marine haut-débit reliée à la côte de manière permanente par un câble électro-optique. Il se base également sur l’excellence locale démontrée en matière de technologie marine (câbles, navires, ROV) et des scientifiques d’AMU, du CNRS et de l’Ifremer qui ont déployé et exploité avec succès l’observatoire sous-marin ANTARES, en grande profondeur au large de Toulon.

Le projet est porté par le CNRS, en partenariat avec Aix-Marseille Université (AMU) et l’université de Toulon (UTLN) et en concertation avec le Centre Européen des Technologies Sous-Marines de l’Ifremer. Il bénéficie du soutien logistique de l’Ifremer et des contributions de nos partenaires scientifiques européens de KM3NeT et d’EMSO (dont il sera le nœud Ligure). Il a été labellisé par le Pôle Mer Méditerranée et par le Ministère dans le cadre du CPER.

Le projet est financé par le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), un Contrat de Plan État-Région (CPER) pour la région Sud, le Fond Européen de DEveloppement Régional (FEDER), la Délégation Régionale à la Recherche et à la Technologie (DRRT) pour la région Sud.

Boite de Jonction

Chaque nœud permet de fournir la puissance électrique aux instruments qui y sont connectés et de transférer leurs données vers la terre en temps réel au travers du câble principal MEOC. Le cœur du nœud est constitué d’une enceinte en titane résistante à la pression ambiante contenant un transformateur électrique de Haute Tension à Moyenne Tension ainsi que le contrôle du réseau de fibres optiques. Deux ensembles de quatre connecteurs « wet mateable » permettent d’y raccorder les instruments.

Boite de Jonction Secondaire

la BJS permettra d’étendre de façon importante les capacités d’interfaçage d’instruments pluridisciplinaires. En particulier, le sismographe, le robot « crawler »,  la nouvelle biocaméra et le capteur de radioactivité seront connectés à la BJS pendant la troisième année du projet.

La BJS est réalisée et gérée par l’Ifremer.

Module d’Interface Instrumenté

.Le MII a ainsi servi d’interface à différents capteurs et instruments : mesure de turbidité, mesure d’oxygène, courantomètre, biocaméra,… En 2013, le MII a été récupéré afin d'être adapté pour une utilisation dans le MEUST-Phase 1. Il intègre en particulier un modem acoustique qui est utilisé pour la lecture des différents capteurs déployés sur la ligne autonome ALBATROSS.

Lignes Neutrino

les capteurs de lumière et son, avec leur électronique de lecture, sont inclus dans des sphères de verre résistantes à la pression ambiante, Ces DOMs sont répartis en réseau tridimensionnel le long de lignes flexibles ancrées au fond de la mer et maintenues verticales par une bouée de tête. Les temps de détection de chaque photon de lumière sont mesurés avec une précision inférieure à la nanoseconde. Les bruits acoustiques sont numérisés par un ADC de 24 bits à une fréquence de 195 kHz.  Ce concept de lignes de détection constitue une architecture modulaire facilitant une implémentation progressive et distribuée.

Ligne Albatross

Dans le cadre du programme européen EMSO, ALBATROSS (Autonomous Line with a Broad Acoustic Transmission for Research in Oceanography and Sea Sciences) est une ligne de mouillage instrumentée dédiée aux sciences environnementales qui a pour objectif de d’apporter des éléments de réponse sur l’impact du réchauffement climatique sur les océans, et aussi à l’étude des écosystèmes marins profonds dans une optique de recherche fondamentale en s’intéressant particulièrement aux facteurs anthropogéniques et climatiques.

Unite d'Instrumentation Environnementale

Cette ligne permettra d’obtenir des séries temporelles de la pression, température, salinité et des courants marins sur une colonne d’eau de 250m à partir du fond marin. La ligne sera instrumentée sur 3 niveaux avec chaque niveau un ensemble d’instruments et sera complémentaire de la ligne ALBATROSS déployée à plusieurs kilomètres. Le pied de ligne sera connecté à l’infrastructure pour l’alimentation et le transfert des données. La structure porteuse de la ligne de mouillage est un câble inductif sur lequel l’instrumentation, compatible avec ce mode de communication, sera connectée pour transmettre les données en temps réel.

Robot Benthique

Le robot benthique semi-autonome est un véhicule contrôlé à distance permettant de mettre en œuvre plusieurs sondes ou analyseurs du système benthique profond. Ces multi-capteurs permettent de mesurer la température, la pression, le courant, la salinité, la concentration en méthane et la turbidité. Il possède également la capacité d’intégrer d’autres capteurs tels qu’une caméra pour l’acquisition d’images vidéo de la faune benthique ou encore d’un détecteur de photons pour la surveillance d’organismes bioluminescents.

Biocamera

 La Biocamera a pour contexte l’observation de la bioluminescence marine spontanée ou déclenchée des espèces des grands fonds marins. Le système d’imagerie déporté et programmable devra acquérir et transférer à terre des informations pour chaque observation spatiale, temporelle, spectrale, illumination active/passive. Le système de photo-détecteurs interconnectés sera constitué de deux capteurs photoniques sensibles à une quantité de lumière très faible.

Un Système Bioacoustique

Un système bioacoustique comprend des détecteurs et des indexeurs automatiques en temps réeel pour les bruits émis par les cétacés, mammifères marins de l'écosystème méditerranéen, à partir des signaux des lignes équipées d’hydrophones Haute et Basse Fréquence du détecteur ORCA connecté sur l’infrastructure sous-marine. Ce détecteur offrira en effet un important réseau tridimensionnel de capteurs acoustiques larges bandes installés entre 2000 et 2500 mètres de profondeur. L'équipe DYNI de l'université de Toulon complétera ses détecteurs automatiques de cétacés performants, sur la base de son savoir-faire en détection et classification automatique de cétacés.

Capteur de Radioactivite

Au-delà de certains aspects de recherche fondamentale liés à la physique et la chimie des océans, la radio-métrologie marine permet d’étudier l’impact de l’industrie nucléaire et d’autres activités annexes et dont l’accident de Fukushima  est le plus récent et claire exemple. La présence et l’évolution temporelle d’isotopes comme le 137Cs, 60Co, 90Sr, entre autres, est un indicateur de première importance pour comprendre la répercussion des activités anthropogéniques dans le milieu marin.

Seismographe

Une équipe du Laboratoire Géosciences-Azur de l’Observatoire de Villefranche-sur-Mer a profité de la BJS pour installer un sismographe large bande sur le site. L’acquisition en temps réel des données sismologiques de ce capteur permet en outre une première extension en mer du réseau de surveillance sismique de la côte provençale ainsi qu’une meilleure triangulation du foyer des séismes enregistrés.