Ce que révèle vraiment la mesure de la conductivité

Conductivité de l'eau de mer : quel rôle dans un suivi multiparamètre ?

Sur une zone côtière, portuaire ou à proximité d’un estuaire, la conductivité de l’eau de mer aide à repérer rapidement un changement dans la masse d’eau suivie. Cette donnée est utile pour repérer qu’une modification a lieu, mais elle n’explique pas seule la cause. C’est pour cela qu’elle est confrontée à d’autres paramètres selon le contexte et la cause recherchée : turbidité près d’un chantier, oxygène dissous dans une zone sensible, pH ou potentiel redox pour compléter l’analyse des conditions de l’eau.

L'essentiel de l'article

  • La conductivité de l’eau de mer varie avec la salinité et la température et son interprétation dépend des conditions de mesure.
  • Selon le site, elle peut être associée à la turbidité, à l’oxygène dissous, au pH ou au potentiel redox pour mieux caractériser les évolutions observées.
  • Le choix d’une chaîne multiparamètre dépend de l’application : chantier maritime, environnement côtier, rejets en mer, contrôle ponctuel ou surveillance continue.
Eau de mer surveillée dans le cadre d’un suivi multiparamètre en environnement marin.

Que révèle la conductivité de l'eau de mer ?

La conductivité dépend des ions dissous présents dans l’eau. Plus leur concentration est élevée, plus l’eau conduit le courant électrique. Elle s’exprime en microsiemens par centimètre (µS/cm) ou en millisiemens par centimètre (mS/cm).

Dans l’eau de mer, cette mesure est directement liée à la salinité. Une baisse ou une hausse inhabituelle peut amener à rechercher un apport d’eau douce, un ruissellement ou un rejet à proximité. La mesure sert donc surtout à repérer une évolution qui doit être rapprochée des conditions du site et des autres paramètres suivis.

Quel lien entre conductivité, salinité et température ?

La salinité est déterminée à partir de la conductivité mesurée, après prise en compte de la température. Le calcul repose sur une relation normalisée entre conductivité, température et salinité, et non sur une simple conversion directe.

La température influence elle-même la conductivité : à quantité de sels identique, une eau plus chaude conduit davantage le courant. Les capteurs mesurent donc aussi la température afin d’appliquer la compensation nécessaire. Sans cette correction, comparer deux mesures réalisées dans des conditions thermiques différentes serait trompeur. 

Pourquoi associer la conductivité à d’autres paramètres ?

On va associer la conductivité à d’autres paramètres en fonction de l’application. Près d’un chantier maritime, la turbidité permet de vérifier si une variation s’accompagne aussi d’une hausse des particules en suspension. Dans une zone côtière sensible, l’oxygène dissous apporte une autre lecture des conditions du milieu. Le pH, le potentiel redox et la température peuvent aussi être intégrés selon le contexte du projet. L’idée n’est pas de suivre tous les paramètres, mais de retenir ceux qui apportent une information réellement utile sur le phénomène observé.

Dans quels environnements maritimes intégrer un suivi multiparamètre ?

Zone portuaire où la conductivité de l’eau de mer peut être intégrée à un suivi multiparamètre.
Zone portuaire
Zone maritime surveillée dans le cadre d’un suivi multiparamètre de la qualité de l’eau.
Chantiers maritimes
Environnement côtier surveillé par des mesures de conductivité et de qualité de l’eau.
Environnements côtiers
vNavire concerné par le contrôle de la qualité des eaux de ballast avant rejet en mer.
Eaux de ballast

Suivi multiparamètre des chantiers maritimes

À proximité de travaux côtiers, plusieurs phénomènes peuvent modifier simultanément les caractéristiques de l’eau. La surveillance doit alors être organisée de manière à distinguer l’influence du chantier de celle des apports naturels ou d’autres sources présentes dans la zone.

Aqualabo a notamment déployé ce type de surveillance dans le cadre d’un projet mené à Gênes, en Italie. L’autorité portuaire souhaitait surveiller 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 l’eau de mer à proximité d’une embouchure et d’un chantier côtier, afin de surveiller une éventuelle pollution. Deux points ont été équipés en mer, à environ quatre mètres de profondeur. La solution associait deux sondes NTU, un capteur C4E et AquaConnect pour assurer la récupération et la transmission des données.

Suivi multiparamètre des environnements côtiers

Dans une zone côtière, les conditions de l’eau peuvent évoluer sous l’effet des arrivées d’eau douce, des rejets depuis le littoral, des mouvements de masses d’eau ou des activités présentes sur le littoral. 

À l’Île Maurice, Aqualabo a participé à un projet de surveillance continue de la qualité de l’eau de mer développé dans le cadre du programme Blue Resilience. Le dispositif associait des capteurs de conductivité et salinité, turbidité, oxygène dissous, pH, potentiel redox et température. Les données étaient transmises en continu par un réseau LoRaWAN vers une plateforme IoT afin de suivre simultanément l’évolution des sept paramètres. Cette configuration répondait à un besoin de surveillance d’environnements côtiers sensibles, notamment à proximité de récifs coralliens.

Capteurs pour bouées connectées.

Surveillance des eaux de ballast et des rejets en mer

Les rejets en mer sont soumis à des exigences de contrôle qui varient selon leur origine, la zone concernée et le cadre réglementaire applicable. Les eaux de ballast ( réservoir d’eau équipant certains navires), les eaux usées traitées à bord ou certains effluents issus d’activités maritimes peuvent être soumis à des analyses avant rejet, afin de vérifier le respect des critères imposés.

À bord, ces contrôles doivent aussi composer avec des contraintes d’espace, tout en étant simples d’utilisation. Aqualabo a par exemple équipé une compagnie de croisière avec une solution sur mesure associant ODEON Open X, un capteur PHEHT pour le pH et la température, un capteur C4E pour la conductivité et un capteur NTU utilisé pour les MES. Un Photopod LS complétait les mesures pour le chlore, l’ammonium, le cuivre, la dureté et la DCO, avec un dispositif dédié au contrôle des coliformes.

Comment mettre en place une chaîne de mesure multiparamètre en eau de mer ?

Capteur C4E pour mesurer la conductivité, la salinité et la température

 Mesurer la conductivité et la salinité avec le capteur C4E

Le capteur C4E mesure la conductivité, la salinité et la température. Il peut être utilisé comme élément d’une station fixe ou intégré à une chaîne comprenant plusieurs capteurs, selon les paramètres recherchés et le mode de récupération des données.

Découvrir le C4E
Appareil portable ODEON pour le suivi multiparamètre de la qualité de l’eau.

 Réaliser des contrôles multiparamètres sur le terrain

Pour des mesures ponctuelles sur le terrain ou à bord, ODEON permet d’associer plusieurs capteurs à un appareil portable. Il peut mesurer plusieurs paramètres physico-chimiques à partir des capteurs numériques Aqualabo, notamment la conductivité, la salinité, le pH, le potentiel redox, l’oxygène dissous, la turbidité, les MES et la température.

Découvrir ODEON
Système LOG AQUA pour l’enregistrement et la transmission des mesures de qualité de l’eau.

Enregistrer et transmettre les données

Pour une installation fixe, le LOG AQUA permet d’enregistrer les mesures et de les transmettre à distance par réseau GSM. Jusqu’à quatre capteurs peuvent être raccordés simultanément. Les données sont consultables depuis un navigateur web. Des alertes par SMS ou e-mail peuvent également être configurées selon les seuils définis pour le site. 

Découvrir Log Aqua
Biofouling sur un capteur immergé utilisé pour surveiller la qualité de l’eau de mer.

Comment fiabiliser les mesures lors d'une immersion prolongée ?

Anticiper le biofouling en environnement marin

Une immersion prolongée expose les capteurs au biofouling : algues et autres organismes qui s’accumulent sur les capteurs et atteignent la zone de mesure. L’encrassement peut provoquer une modification des mesures et à terme rendre les données difficilement exploitables. Pour les installations destinées à rester plusieurs semaines en immersion, il est recommandé de privilégier des capteurs équipés d’une protection anti-fouling adaptée.

Adapter la maintenance aux conditions d’installation

Une protection anti-fouling ne dispense pas de maintenance. La fréquence de nettoyage varie d’un site à l’autre, selon le capteur utilisé et la vitesse à laquelle il s’encrasse. Un contrôle visuel permet de vérifier l’état de la zone de mesure et d’intervenir avant que les dépôts ne perturbent les données. L’accès aux capteurs doit donc rester suffisamment simple pour faciliter les opérations de maintenance. 

Adapter le suivi multiparamètre aux contraintes du milieu marin

En mer, la qualité d’une mesure dépend autant du choix des paramètres que de la manière dont le dispositif s’intègre aux contraintes du site. Aqualabo, entreprise française présente à l’international, accompagne les professionnels de l’eau sur des projets de surveillance, avec des solutions adaptées aux conditions réelles d’exploitation. Contactez nos équipes dès maintenant pour savoir comment adapter votre dispositif de mesure aux contraintes de votre environnement marin et à vos besoins de surveillance.

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