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Une thèse sur les turbidités en Bretagne Sud

21/12/2006

Caroline Tessier a soutenu le 7 décembre 2006 à l'Université de Bordeaux 1, une thèse de doctorat en Océanographie Physique Côtière intitulée : Caractérisation et dynamique des turbidités en zone côtière : exemple de la région marine Bretagne Sud.

Résumé de la présentation de la thèse :

L'étude des variabilités spatio-temporelles des turbidités en Bretagne Sud a été entreprise en privilégiant l'exploitation de l'intensité rétrodiffusée des profils acquis par courantomètre acoustique profileur (ADCP) et la modélisation numérique 3D de la zone. L'inventaire des données disponibles sur le secteur d'étude a montré que les mesures faites lors des campagnes en mer constituent un jeu de données important mais restent ponctuelles et éparses. Une grande variabilité spatiale des turbidités est observée, associée à une grande diversité des particules la composant : particules organiques, minérales et détritiques, dont la part respective varie selon la saison et les conditions hydrologiques des fleuves. De plus, les mesures in situ sont pour la plupart réalisées par temps calme, et donnent des concentrations faibles, par rapport à ce que peuvent montrer les images satellites en hiver. Pour mieux cerner la variabilité temporelle des turbidités dans la zone, trois mouillages instrumentaux ont été réalisés successivement dans le Mor-Bras (région marine située entre la Loire et la baie de Quiberon), avec des courantomètres acoustiques ADCP. Dans nos conditions environnementales, les mesures d'intensité rétrodiffusée des ADCP permettent d'obtenir des séries temporelles de concentration sur toute la colonne d'eau et sont nettement moins sensibles à l'encrassement que les turbidimètres optiques. La dynamique des particules fines peut alors être étudiée précisément, en réponse aux différents forçages mesurés simultanément. Les mesures ADCP constituent également un bon outil de validation des modèles hydro-sédimentaires. Le modèle MARS-3D a été configuré sur un domaine s'étendant de la pointe de Penmach' à l'Ile d'Yeu, avec un maillage irrégulier, raffiné à 700 mètres dans le secteur Loire-Vilaine, et avec huit niveaux sur la verticale. Il a été calibré avec les mesures ADCP acquises en continu dans le Mor-Bras en octobre 2004 et février 2005 et les simulations sur cette période de 5 mois ont été analysées.

2006122104MES450 Résultats du modèle MARS-3D : MES max octobre 2004 (surface et fond). Image Caroline Tessier

Les remises en suspension par les houles apparaissent comme le facteur prépondérant des turbidités dans les secteurs où les fonds sont composées de particules fines. La répartition des turbidités dépend ensuite de la dynamique complexe liée à la structure hydrologique de la masse d'eau et fonction des conditions de marée, de vent et des apports par les fleuves. Cette dynamique est contrôlée dans le modèle par la fermeture turbulente. Malgré le rôle d'abri des îles et de la presqu'île de Quiberon, le Mor-Bras est l'endroit où les remises en suspension par les houles sont les plus fortes, de l'ordre de 100 mg/l au fond (10 mg/l en surface) au centre de la baie et deux fois plus élevées en baie de Vilaine, moins profonde. L'embouchure de la Loire est aussi fortement touchée par les houles, des concentrations de 100-200 mg/l peuvent être générées sur les bancs découvrants. En baie de Bourgneuf, les quantités remises en suspension sont plus faibles mais les plus fortes excursions de marée et les circulations liées au vent entretiennent les structures turbides. En accord avec les images satellites, les concentrations moyennes sont relativement faibles dans l'Est du domaine, inférieures à 2 mg/l en surface (à 5 mg/l au fond) autour des Iles Glénan.

20061221VisEarthBZHS Situation hivernale : turbidité à la côte et panaches fluviaux. Image satellite NOAA dans le visible (source : NASA Visible Earth http://visibleearth.nasa.gov/)

 

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