Le carottage consiste à récupérer un volume (souvent un cylindre) de sédiment en place, c'est-à-dire en conservant l’intégrité et la position des différentes couches qui le composent. Le principe est simple : on fait entrer un tube creux dans le sédiment puis on le remonte. En pratique, le carottage nécessite des repérages préalables. Il faut rechercher des zones dans lesquelles il y a accumulation régulière de sédiment. Il faut ensuite repérer la forme du fond, car un carottage sera impossible à réussir le long d’une falaise marine ou d’une trop grand pente Il faut enfin estimer la dureté du sédiment : s’il est trop meuble, il va se déformer lors du prélèvement et ne sera donc plus parfaitement en place. S’il est trop dur, c’est le tube utilisé pour le carottage qui va plier. Les caractéristiques de prélèvement (longueur de boucle, de câble de contrepoids...) sont adaptées en fonction du sédiment (lorsqu’il est connu) pour éviter ces inconvénients.

Le carottier Nesje :

Il est manipulé manuellement dans des zones peu profondes (moins de 5m d'eau) et permet d'avoir des carottes de sédiments jusqu'à 4m de long. Le tube est un cylindre en plastique transparent de 5cm de diamètre. Un petit lest de plomb aide à la pénétration du sédiment : avec un système de pouli, ce lest est martelé manuellement sur le somment du tube et permet son enfoncement progressif dans les sédiments.

Ce système est aussi composé d'un piston qui fait remonter le sédiment dans le tube en même temps que le tube s'enfonce. Cela permet d'éviter la déformation des sédiments extraits.

Le carottier Kullenberg :

Il est utilisé dans des zones moyennement profondes (minimum 5 à 10m d'eau) par des système de cablage et de grue installés sur le bateau car il peut peser plusieurs tonnes et permet d’avoir des carottes de sédiments jusqu’à 20m de long. Le tube est un cylindre de 10cm de diamètre et pour la mission leur longueur maximale est de 5m.

Un lest de plomb, bien plus important que le carottier Nesje, va aider la pénétration par gravité du tube du carottier dans le sédiment et il est adapté en fonction du sédiment. Les étapes du carottage sont les suivantes :

• Descente du carottier, après sa mise à l’eau
• Lorsque le contre poids touche le fond, le déclencheur libère le carottier.
• Par gravité et en raison de sa masse importante (tube + lest de plomb), le tube du carottierchute et s’enfonce dans le sédiment
• Un piston, au bout du câble, reste à la surface du sédiment pendant le carottage pour éviter la déformation de ce dernier et permet ensuite de remonter le tube avec le sédiment.
• L’ensemble est remonté ensuite en surface. Le carottier est ensuite ramené sur le pont du navire pour récupérer le sédiment

D'autres carottiers existent certains permettant d'extraire jusqu'à 70m de sédiment, le record étant de 69m. Cette carotte a été obtenue lors de la campagne CROTALE, coordonnée par le CNRS, portant sur l’étude de la variabilité du courant circumpolaire antarctique, son évolution à l’échelle géologique, et son rôle dans les variations du CO2 atmosphérique. 

Un tube a donc été déployé pour carotter au nord de l’archipel de Crozet, site localisé sous le front subantarctique par 2 300 mètres de fond. L’énorme épaisseur de sédiments (plus de 150 mètres), ainsi que la clarté des réflecteurs mis en évidence par le sondeur de sédiments du navire, a encouragé à déployer une carotte d’une telle longueur – 70,2 mètres de long. Après 9 heures d’opération, le tube est revenu parfaitement droit et complètement rempli, avec un taux de récupération de 99,3 %. (Yvan Reaud, Ifremer/Genavir, pour plus de détails : https://www.flotteoceanographique.fr/Toutes-les-actualites/Record-de-longueur-de-carotte-sedimentaire-battu)