L’échantillonnage des sédiments est une étape clé des études environnementales et hydrologiques. Il permet d’analyser la composition des fonds de rivières, lacs, ports ou zones maritimes afin d’évaluer la qualité du milieu, la présence d’organismes benthiques et les processus de sédimentation.
Le choix de la benne à sédiments conditionne la représentativité des échantillons. Différents modèles existent, adaptés au type de substrat, à la profondeur, aux conditions de prélèvement et aux équipements disponibles. Ce guide présente les principaux types de bennes et les critères permettant de sélectionner l’outil le plus approprié.
Prélèvement d’un échantillon avec une benne Ponar.
1. Critères de choix d’une benne à sédiments
a) Milieu de prélèvement
Le choix de la benne dépend du milieu d’échantillonnage. Il est essentiel d’identifier le type d’environnement dans lequel le prélèvement sera réalisé :
- Eau douce : lac, rivière, marais.
- Eau marine : zone côtière, port.
- Zone à courant fort ou faible.
Chaque environnement présente des contraintes spécifiques qui influencent le type de benne à privilégier.
Milieu de prélèvement
Caractéristiques principales
Bennes recommandées
Eau douce (lacs, rivières, marais)
Fonds meubles (vase, limon), courants faibles à modérés, possible présence de végétation.
Ekman, Van Veen, Ponar
Eau marine (zone côtière, port, estuaires)
Sédiments plus variés (sable, vase, graviers), présence de courants, érosion possible.
Van Veen, Box Corer, Shipek
Zone à courant fort (fleuves, zones exposées en mer)
Forte turbulence, risque de dérive de la benne, besoin d’une bonne stabilité et d’un poids suffisant.
Petersen, Van Veen lourde, Ponar
Zone à courant faible (eaux stagnantes, lacs profonds)
Peu de remous, permet un échantillonnage précis sans perturbation des strates.
Ekman, Box Corer, Petite Ponar
b) Nature des sédiments
La texture et la densité des sédiments varient selon le milieu. Certaines bennes sont mieux adaptées aux fonds meubles (vase, limon), tandis que d’autres sont conçues pour des substrats plus durs (graviers, roches fragmentées). Le choix de l’équipement doit tenir compte de ces caractéristiques pour assurer un prélèvement efficace et représentatif.
Type de sédiment
Description
Bennes adaptées
Sédiments très meubles (vase, limon, boues)
Faible cohésion, facilement dispersés dans l’eau.
Ekman, Van Veen, Shipek
Sédiments meubles (sable fin, mélange sédimentaire léger)
Plus stable que la vase, mais sujet à l’érosion par les courants.
Ponar, Van Veen
Sédiments intermédiaires (mélanges sable/graviers, marnes, tourbe fine)
Bonne cohésion, nécessite une benne capable de pénétrer légèrement.
Ponar, Petersen, Box Corer, Van Veen lourde
Sédiments durs (graviers, roche, argiles compactes, sables grossiers)
Très résistants, nécessitent des bennes lourdes avec mâchoires puissantes.
Petersen, Van Veen lourde, Box Corer
c) Conditions de manipulation
L’échantillonnage peut être effectué depuis une embarcation ou à pied, avec ou sans l’assistance d’un treuil ou d’une grue. Ces paramètres influencent le choix du mécanisme de déclenchement et la maniabilité de la benne.
2. Les principaux types de bennes à sédiments
Les bennes à sédiments sont conçues pour répondre à des besoins spécifiques selon le type de fond, la granulométrie des sédiments et la méthode d’utilisation (manuelle, avec treuil ou grue).
Elles se répartissent en trois catégories principales :
- Bennes à pivot central : Limitent la perturbation des sédiments et conviennent aux substrats meubles.
- Bennes à pivot de type “palourde” : Appliquent une pression plus importante pour pénétrer les substrats durs.
- Bennes à usage spécifique : Destinées aux prélèvements volumineux ou aux analyses nécessitant des échantillons non remaniés.
Le choix de la benne repose sur trois critères essentiels :
- Profondeur d’échantillonnage (peu profonde ou grande profondeur).
- Nature des sédiments (vase, sable, gravier, roche).
- Mode de prélèvement (ligne manuelle, treuil, grue).
Les sections suivantes détaillent chaque catégorie avec des exemples adaptés.
A) Bennes à pivot central
Ces bennes sont conçues pour minimiser la perturbation du sédiment lors du prélèvement. Elles conviennent aux analyses nécessitant la préservation des couches superficielles, notamment dans les études écologiques et chimiques des fonds meubles.
1. Benne Ekman
- Utilisation : Adaptée aux fonds mous sans végétation, idéale pour les études hydrobiologiques et les analyses chimiques.
- Mécanisme : Fonctionne avec un système de messager, garantissant un prélèvement précis.
- Matériau : Acier inoxydable 304L, résistant à la corrosion.
- Profondeur recommandée : <10 mètres, possibilité de fixation sur une perche rigide de 1,5 m pour une utilisation en eaux peu profondes.
- Capacité : 3,5 L, assurant un volume suffisant pour les analyses.
Benne à sédiments type EKMAN
Un avantage supplémentaire : la benne Ekman peut être fixée sur une perche rigide de 1,5 m, facilitant les prélèvements depuis un pont, une berge ou une embarcation. Cette option la rend idéale pour les zones peu profondes et difficiles d’accès.
2. Benne Ponar
- Utilisation : Conçue pour les sédiments compacts, tels que les sables et limons consolidés.
- Mécanisme : Fonctionne avec un pivot central et un déclencheur Pinch-Pin™, garantissant une fermeture robuste des écopes.
- Matériau : Acier inoxydable 316, résistant aux conditions marines.
Capacité : 8,2 L, adaptée aux analyses benthiques et biologiques. - Profondeur optimale : Jusqu’à 20 mètres, nécessite un treuil pour la remontée.
✅ Avantages : Robuste, efficace sur sables et limons, fermeture puissante.
⚠️ Limites : Moins adaptée aux fonds meubles, peut être bloquée par des cailloux ou de la végétation.
Bennes à sédiment type Ponar
3. Benne Shipek
- Utilisation : Conçue pour les lacs profonds et substrats fins, permet de prélever des échantillons non remaniés.
- Mécanisme : Fonctionnement par pivot central avec déclenchement automatique.
- Particularité : Très stable, même sur des pentes jusqu’à 20°.
- Capacité : 3 L, avec un système de fermeture réduisant la perturbation des couches superficielles.
✅ Avantages : Idéale pour les études stratigraphiques en lacs profonds.
⚠️ Limites : Inefficace sur les fonds durs ou rocheux.
Bennes à sédiment type Shipek
B) Bennes à pivot de type “palourde”
Ces bennes exercent une pression importante sur le sédiment, ce qui les rend adaptées aux substrats plus durs, comme les mélanges sable/gravier ou la marne submergée.
1. Benne Petersen
- Utilisation : Conçue pour les fonds sableux et gravillonneux, elle est particulièrement adaptée à la collecte de la faune benthique.
- Mécanisme : Fermeture par pivot “huître”, avec une goupille de sécurité empêchant un déclenchement prématuré.
- Capacité : 9,8 L, permettant un prélèvement large et représentatif.
- Particularité : Fonctionne avec un treuil et une grue en raison de son poids.
Bennes à sédiment type Petersen
2. Benne Van Veen
- Utilisation : Spécialement conçue pour les sédiments meubles, elle permet de prélever un volume important d’échantillons.
- Mécanisme : Déclenchement automatique par chaîne de tension, garantissant une fermeture efficace.
- Matériau : Acier inoxydable 316, offrant une excellente résistance à la corrosion.
- Capacité : Disponible en plusieurs tailles (0,5 L à 12 L).
- Profondeur de travail : Jusqu’à 30 mètres.
✅ Avantages : Très performante pour les études environnementales sur fonds meubles.
⚠️ Limites : Moins efficace sur fonds durs ou sableux, nécessite une ligne en acier et un winch.
Bennes à sédiment type Van Veen 04.30
La benne Van Veen constitue un choix judicieux pour les professionnels souhaitant obtenir des échantillons précis dans des milieux meubles. Sa robustesse et sa capacité à travailler jusqu’à 30 mètres en font un outil fiable pour les études environnementales.
Par ailleurs, son mécanisme de déclenchement automatique assure une manipulation aisée, tout en garantissant des résultats de haute qualité. Un investissement optimal pour les projets exigeants en termes de performance et de durabilité.
c) Bennes à usage spécifique
Certaines bennes sont conçues pour des applications particulières, notamment pour préserver l’intégrité des sédiments ou réaliser des prélèvements volumineux adaptés aux analyses stratigraphiques.
1. Box Corer
- Utilisation : Idéale pour les analyses détaillées de la stratification des sédiments.
- Mécanisme : Fermeture automatique avec un système de poids ajustable (jusqu’à 49 kg).
- Matériau : Acier inoxydable 316, garantissant une grande robustesse et une résistance à la corrosion.
- Capacité : 5,3 L, conçu pour des prélèvements non perturbés.
✅ Avantages : Préserve la structure des sédiments, adapté aux analyses en laboratoire.
⚠️ Limites : Poids élevé, nécessite un treuil ou une grue.
Bennes à sédiment type Box Corer
2. Petite Ponar
- Utilisation : Version allégée de la Ponar, adaptée à une manipulation manuelle.
- Capacité : 2,4 L, idéale pour les études préliminaires.
- Particularité : Peut être utilisée avec une ligne sans treuil.
✅ Avantages : Très performante pour les études environnementales sur fonds meubles.
⚠️ Limites : Moins efficace sur fonds durs ou sableux, nécessite une ligne en acier et un winch.
Bennes à sédiment type Petite Ponar
3. Accessoires et équipements complémentaires
L’efficacité de l’échantillonnage repose également sur l’utilisation d’accessoires adaptés, qui facilitent la manipulation des bennes et garantissent la qualité des prélèvements.
Elles se répartissent en trois catégories principales :
- Tamis à poignées et seaux tamis : Permettent de séparer les particules indésirables et d’éliminer les débris trop fins, assurant ainsi des échantillons de meilleure qualité.
- Filins en acier inoxydable et lignes tressées : Conçus pour supporter différentes charges et méthodes de prélèvement, ils garantissent sécurité et fiabilité lors des opérations de collecte.
- Treuils et grues : Indispensables pour la manipulation des bennes lourdes et les prélèvements en grande profondeur, ils facilitent la descente et la remontée contrôlées de la benne.
Conclusion
Le choix d’une benne à sédiments est une étape clé pour garantir un échantillonnage précis et représentatif des fonds aquatiques. Plusieurs critères doivent être pris en compte, notamment le milieu de prélèvement, la nature des sédiments, les conditions d’utilisation et les équipements complémentaires nécessaires à la manipulation.
Les bennes à pivot central, comme l’Ekman, sont particulièrement adaptées aux fonds meubles et aux études écologiques nécessitant une faible perturbation du sédiment. Les bennes à pivot de type “palourde”, telles que la Petersen ou la Van Veen, conviennent mieux aux substrats plus durs nécessitant une prise plus ferme. Enfin, les bennes spécifiques, comme le Box Corer, sont essentielles pour les analyses stratigraphiques, où la préservation des couches sédimentaires est primordiale.
Au-delà du choix de la benne, l’utilisation d’équipements complémentaires tels que les treuils, les lignes en acier inoxydable et les tamis de triage permet d’optimiser le prélèvement et d’améliorer la qualité des échantillons collectés. Selon la profondeur et la nature du substrat, il est essentiel de choisir un équipement adapté aux conditions d’échantillonnage.
Une sélection rigoureuse du matériel garantit la fiabilité des analyses et une meilleure compréhension des environnements aquatiques. Prendre en compte les caractéristiques des sédiments et les contraintes du site permet d’optimiser chaque prélèvement et d’éviter les erreurs méthodologiques.
Si vous avez des questions sur le choix de la benne la plus adaptée à votre projet, n’hésitez pas à consulter un spécialiste de SDEC France, qui pourra vous orienter vers l’équipement le mieux adapté à vos besoins et aux exigences de votre étude.
