De l’intérêt de coupler méthodes géophysiques et carottages sédimentaires pour l’étude des sédiments fluviaux

Cet article vise à démontrer l’intérêt scientifique et opérationnel de coupler de façon systématique carottages et méthodes géophysiques pour l’étude et la gestion de sédiments fluviaux. Deux techniques géophysiques sont présentées, car particulièrement adaptées au contexte fluvial : le radar géologique ou GPR (ground penetrating radar) est fondé sur l’émission d’ondes électromagnétiques et permet d’obtenir une image des structures sédimentaires superficielles à terre ou en eau peu profonde, tandis que le sondeur de sédiment (ou sub bottom profiler) est une méthode acoustique qui s’utilise en contexte aquatique uniquement, généralement dans des profondeurs d’eau plus importantes que le GPR. La mise en œuvre des méthodes géophysiques demande peu d’efforts logistiques et donne des informations sur la géométrie du sous-sol avec une très bonne résolution, mais ne permet pas une caractérisation des sédiments. Les carottes sédimentaires – prélevées à terre ou en eau – peuvent être échantillonnées et analysées, ce qui permet une caractérisation des sédiments (granulométrie, chimie, teneur en matière organique, datation, etc.) ponctuelle dans l’espace. Les deux approches sont donc complémentaires et leur couplage permet d’étendre la caractérisation des carottes à l’ensemble des structures identifiées par les sondages géophysiques. Pour illustrer ce propos, la démarche est appliquée à un ouvrage hydraulique, où une combinaison de cinq profils GPR et trois carottes sédimentaires suffit pour identifier et représenter en trois dimensions l’ensemble des structures sédimentaires, déterminer la chronologie de remplissage de l’aménagement et calculer et localiser les volumes de sédiments plus ou moins pollués en polychlorobiphényles indicateurs (PCBi).