Dynamique de l'eau et des apports particulaires originaires du Rhône sur la marge continentale du Golfe du Lion PDF Download
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Book Description
Les plateaux continentaux constituent l'exutoire des fleuves et de leur charge sédimentaire provenant de l'érosion des continents. En raison de l'anthropisation des bassins versants, les fleuves charrient également de nombreux contaminants qui se trouvent majoritairement sous forme particulaire, étroitement liés aux particules sédimentaires fines. La dynamique de la matière d'origine fluviale est mal connue et fortement dépendante des caractéristiques morphologiques, hydrodynamiques et du régime fluvial du site considéré. Le plateau continental du Golfe du Lion est une zone dont la dynamique des apports fluviaux a été intensément étudiée depuis plusieurs décennies. Les tempêtes d'est ont été reconnues comme une composante essentielle du transport à travers le plateau. Elles induisent en effet de forts courants dirigés vers le sud-ouest qui exportent les eaux côtières hors du Golfe du Lion vers la marge continentale espagnole, mais aussi des vagues qui remettent en suspension les sédiments. Cette thèse a pour premier objectif d'étudier le devenir des apports du Rhône sur le plateau continental du Golfe du Lion et plus précisément d'évaluer les temps de résidence de l'eau fluviale sur le plateau en réponse aux forçages physiques. Le second objectif est de caractériser la dynamique des bilans sédimentaires du Golfe, en matière de stockage et d'érosion pour différentes régions du plateau, mais aussi de transfert entre ces régions, et finalement d'export vers la pente et la marge continentale espagnole. La méthodologie utilisée repose sur la modélisation numérique hydrosédimentaire de l'automne 2010 à l'hiver 2011 et s'appuie sur des jeux d'observations innovants. Le dispositif numérique se base sur le couplage du modèle 3D SYMPHONIE avec le modèle d'état de mer WW3 et le modèle de transport sédimentaire MUSTANG. Les observations sont issues de mouillages permanents et de la campagne CASCADE (mars 2011) durant laquelle de nombreux instruments ont été déployés. La thèse est organisée en deux parties. La première partie porte sur les temps de résidence de l'eau d'origine Rhodanienne sur le plateau du Golfe du Lion et sur son export hors du Golfe. Les résultats montrent que les temps de résidence, moyennés sur 3 mois, peuvent varier de 30 à 55 jours avec un rôle important des vents forts pour réduire ces temps de résidence. Les voies d'export au sud-ouest du Golfe du Lion ont ensuite été examinées. Dans cet objectif, l'extrémité du plateau continental, qui ouvre vers le plateau continental espagnol, et la pente continentale, qui mène vers le domaine profond, ont été séparées. En raison de la douceur de l'hiver étudié, l'export se fait à 70% vers le plateau espagnol. Ce résultat contraste avec des études antérieures montrant, pour un hiver froid, qu'une telle proportion transitait vers la pente continentale. La seconde partie concerne la dynamique des sédiments, avec pour première région étudiée le prodelta du Rhône. Sur les 8 mois considérés, 20% des apports sédimentaires du Rhône sont stockés sur 140 km2 devant l'embouchure. Le dépôt de sable est presque exclusivement limité à la zone 0-20 m tandis qu'au-delà le dépôt est majoritairement composé de vase. Sur ces zones plus profondes, les tempêtes ont pour effet d'éroder une part relativement faible des dépôts de vase et d'y déposer du sable. La seconde région étudiée est l'ensemble du plateau continental sur lequel différentes zones ont été mises en évidence. Certaines sont dominées par l'érosion des sédiments (e.g. au nord du Cap d'Agde) et d'autres, au contraire, pour lesquelles le dépôt de matière sédimentaire est dominant (e.g. vasière entre Narbonne et Leucate). Finalement, sur l'ensemble de la période étudiée, le plateau continental du Golfe du Lion a connu un flux de matière sortant de l'ordre de 5.7 Mt pour un total d'apport fluvial de 3.2 Mt.
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Les plateaux continentaux constituent l'exutoire des fleuves et de leur charge sédimentaire provenant de l'érosion des continents. En raison de l'anthropisation des bassins versants, les fleuves charrient également de nombreux contaminants qui se trouvent majoritairement sous forme particulaire, étroitement liés aux particules sédimentaires fines. La dynamique de la matière d'origine fluviale est mal connue et fortement dépendante des caractéristiques morphologiques, hydrodynamiques et du régime fluvial du site considéré. Le plateau continental du Golfe du Lion est une zone dont la dynamique des apports fluviaux a été intensément étudiée depuis plusieurs décennies. Les tempêtes d'est ont été reconnues comme une composante essentielle du transport à travers le plateau. Elles induisent en effet de forts courants dirigés vers le sud-ouest qui exportent les eaux côtières hors du Golfe du Lion vers la marge continentale espagnole, mais aussi des vagues qui remettent en suspension les sédiments. Cette thèse a pour premier objectif d'étudier le devenir des apports du Rhône sur le plateau continental du Golfe du Lion et plus précisément d'évaluer les temps de résidence de l'eau fluviale sur le plateau en réponse aux forçages physiques. Le second objectif est de caractériser la dynamique des bilans sédimentaires du Golfe, en matière de stockage et d'érosion pour différentes régions du plateau, mais aussi de transfert entre ces régions, et finalement d'export vers la pente et la marge continentale espagnole. La méthodologie utilisée repose sur la modélisation numérique hydrosédimentaire de l'automne 2010 à l'hiver 2011 et s'appuie sur des jeux d'observations innovants. Le dispositif numérique se base sur le couplage du modèle 3D SYMPHONIE avec le modèle d'état de mer WW3 et le modèle de transport sédimentaire MUSTANG. Les observations sont issues de mouillages permanents et de la campagne CASCADE (mars 2011) durant laquelle de nombreux instruments ont été déployés. La thèse est organisée en deux parties. La première partie porte sur les temps de résidence de l'eau d'origine Rhodanienne sur le plateau du Golfe du Lion et sur son export hors du Golfe. Les résultats montrent que les temps de résidence, moyennés sur 3 mois, peuvent varier de 30 à 55 jours avec un rôle important des vents forts pour réduire ces temps de résidence. Les voies d'export au sud-ouest du Golfe du Lion ont ensuite été examinées. Dans cet objectif, l'extrémité du plateau continental, qui ouvre vers le plateau continental espagnol, et la pente continentale, qui mène vers le domaine profond, ont été séparées. En raison de la douceur de l'hiver étudié, l'export se fait à 70% vers le plateau espagnol. Ce résultat contraste avec des études antérieures montrant, pour un hiver froid, qu'une telle proportion transitait vers la pente continentale. La seconde partie concerne la dynamique des sédiments, avec pour première région étudiée le prodelta du Rhône. Sur les 8 mois considérés, 20% des apports sédimentaires du Rhône sont stockés sur 140 km2 devant l'embouchure. Le dépôt de sable est presque exclusivement limité à la zone 0-20 m tandis qu'au-delà le dépôt est majoritairement composé de vase. Sur ces zones plus profondes, les tempêtes ont pour effet d'éroder une part relativement faible des dépôts de vase et d'y déposer du sable. La seconde région étudiée est l'ensemble du plateau continental sur lequel différentes zones ont été mises en évidence. Certaines sont dominées par l'érosion des sédiments (e.g. au nord du Cap d'Agde) et d'autres, au contraire, pour lesquelles le dépôt de matière sédimentaire est dominant (e.g. vasière entre Narbonne et Leucate). Finalement, sur l'ensemble de la période étudiée, le plateau continental du Golfe du Lion a connu un flux de matière sortant de l'ordre de 5.7 Mt pour un total d'apport fluvial de 3.2 Mt.
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Les contaminants, dissouts ou adsorbés sur les particules, sont principalement délivrés au milieu marin par les fleuves. La dynamique sédimentaire constitue alors un proxy de la dynamique de ces contaminants. Cette thèse s'inscrit dans le projet ANR AMORAD, et se focalise sur la dynamique du matériel particulaire délivré par le Rhône au Golfe du Lion (Méditerranée nord-occidentale), principal contributeur d'apports solides au Golfe (80 % des sédiments). Alors que des études antérieures ont permis de bien représenter les processus au niveau du fond, les processus régissant les comportements des matières en supension (MES), majoritairement rencontrées dans le panache turbide du Rhône, sont encore mal apréhendés. En vue de mieux décrire la dynamique de ces MES et d'améliorer les modèles hydrosédimentaires existants, l'objectif est de mieux caractériser ces particules. À cette fin, un vaste jeu de données issu de capteurs déployés in situ (données collectées pour 12 campagnes en mer, réalisées de 2011 à 2016) a été exploité, permettant d'obtenir une vision 2D verticale mais seulement ponctuelle (spatialement et temporellement). De façon complémentaire, une base de données d'images satellitaires (donnée couleur de l'eau du capteur MERIS-300m acquise entre 2002 et 2012), offrant une vue plus synoptique et long terme mais uniquement en surface, a été exploitée. Le jeu de données d'images satellitaire (plus de 800 images) a été traité de façon innovante par l'application d'un traitement semi-automatique permettant l'extraction de différentes métriques du panache turbide du Rhône (e.g. aire, limites d'extension, forme, centres géométriques, concentrations). La distribution spatiale et les caractéristiques physiques des MES telles que leur concentration dans l'eau, leur diamètre médian ou encore leur vitesse de chute ont été étudiées et estimées en fonction des différents forçages hydrométéorologiques actifs sur la zone d'étude (e.g. débit du Rhône, vents dominants). Un nouveau modèle hydrosédimentaire reposant sur le couplage du modèle hydrodynamique MARS-3D et du module sédimentaire multiclasse MIXSED a été configuré et les données in situ et satellitaires ont pu être mobilisées afin de contraindre la vitesse de chute des sédiments, paramètre clef de la modélisation de la dynamique hydrosédimentaire.
Author: François Bourrin Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 305
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The Gulf of Lions is a continental margin with deltaic construction subjected to the impact of the sedimentary contributions (1) of the Rhone, one of the largest Mediterranean rivers, with seasonal hydrological cycle; (2) as well as series of torrential coastal rivers. Temporary deposit areas of the fine-grained sediment develop directly front of these rivers around 30 m water depth corresponding to the storm wave base. The dynamic of these zones subjected to the impact of the extreme events plays an important role in (1) the dissemination of the fine sediments and the associated contaminants from sources (catchment) to the sea, and (2) the water quality of the littoral zone. An automatic high frequency and long-term monitoring station was installed on the Têt River, example of mediterranean torrential coastal rivers and on its prodelta in order to estimate the variability, the impact of the hydro-climatic events on the behaviour of fine sediments in the littoral zone. Flash-floods generated by marine winds are the principal sources of fine sediments at the littoral zone. Storms associated to floods create redistribution of this material towards the circa-littoral mud belt around 50 m of water depth and the shelf edge where are located the underwater canyons. The succession of these extreme events during the year determines the preservation of the fine material in the littoral zone or its export towards the shelf. A strong interannual variability also exists in the Gulf of Lions between wet years with strong floods and storms supplying and redistributing great quantities of sedimentary material on the shelf and, dry years characterized by intense currents originating from dense water cascading descending and eroding the shelf to the underwater canyons. The extreme hydro-climatic events (flash-floods, storms, dense water cascading) are the principal actors who shape the bottom sediments of the Gulf of Lions. The impact of the human activities and climatic change plays an important role on the frequency of these extreme events and on the variability of littoral water quality and the fine-grained sediments and contaminants dispersal.
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DANS LA PREMIERE PARTIE, LE FLUX ET LE BILAN DU CARBONE SONT ETUDIES DANS LA COUCHE LIMITE BENTHIQUE SUR LA MARGE DE MEDITERRANEE OCCIDENTALE (PROGRAMME FLUX OCEANIQUES, FRANCE JGOFS/PFO OPERATION ECOMARGE). DES LIGNES INSTRUMENTEES EQUIPEES DE PIEGES A PARTICULES ONT ETE IMMERGEES POUR DES SUIVIS ANNUELS SUR LA MARGE CONTINENTALE DU GOLFE DU LION, DANS LA ZONE COTIERE (PRODELTA DE LA TET) ET SUR DEUX SITES DE LA PENTE (PENTE RHODANIENNE ET PYRENEENNE). PENDANT LES MEMES PERIODES, LES SEDIMENTS SUPERFICIELS ONT ETE ECHANTILLONNES PAR CAROTTIER-BOITE. LES PARTICULES EN SUSPENSION PRES DU FOND ET CELLES CONSTITUANT LE DEPOT CORRESPONDANT SONT COMPAREES. POUR CELA DIVERS COMPOSES ORGANIQUES SONT ANALYSES: CARBONE ORGANIQUE, CARBONE HYDROLYSABLE, AZOTE, SUCRES, ACIDES AMINES, DERIVES DE LA LIGNINE ET KEROGENES. LES VARIATIONS SAISONNIERES AIDENT A COMPRENDRE LE FONCTIONNEMENT DE L'ECOSYSTEME BENTHIQUE. LE BILAN DES APPORTS, DE LA MINERALISATION ET DU STOCKAGE DU C ORG A L'INTERFACE EAU-SEDIMENT EST ETABLI. LES TAUX DE MINERALISATION OBTENUS REPRESENTENT, DANS LA ZONE COTIERE ET SUR LA PENTE ADJACENTE, RESPECTIVEMENT 80% ET 50% DES FLUX ENTRANT A L'INTERFACE SEDIMENTAIRE. SUR LA PENTE DE MEDITERRANEE OCCIDENTALE, LES FLUX DE MATIERE ORGANIQUE MESURES PRES DU FOND AUGMENTENT D'EST EN OUEST. SUR LA PENTE RHODANIENNE, LES FLUX DIMINUENT EXPONENTIELLEMENT DE LA ZONE EUPHOTIQUE AU FOND (PROFIL DE TYPE OCEANIQUE). A LA SORTIE SW DU GOLFE DU LION, L'APPORT ADVECTIF ACCROIT LA QUANTITE DE MATIERE ORGANIQUE DANS LES COUCHES D'EAUX PROFONDES (300-1000 M). LE COURANT LIGURO-PROVENCAL QUI CIRCULE D'EST EN OUEST CONTRIBUE AU TRANSFERT DU MATERIEL REMIS EN SUSPENSION SUR LE PLATEAU CONTINENTAL (APPORTS RHODANIENS) OU SUR SON REBORD. SUR LA PENTE CONTINENTALE, NOUS AVONS PU DEMONTRE QUE LE CHENAL AXIAL DES CANYONS SONT DES AXES PRIVILEGIES POUR LE TRANSFERT DE LA MATIERE ORGANIQUE. LES APPORTS ADVECTIFS DE MATERIEL ORGANIQUE FRAIS, LABILE SONT MAXIMUMS A LA FIN DE L'HIVER ET AU PRINT EMPS. APPROXIMATIVEMENT 50% DE LA MATIERE ORGANIQUE PRESENTE SUR LE PLATEAU EST EXPORTEE ANNUELLEMENT VERS LA PENTE. DANS LA SECONDE PARTIE, L'ETUDE DES PROCESSUS BIOGEOCHIMIQUES A L'INTERFACE EAU-SEDIMENT EST UTILISEE POUR EXPLIQUER LA FAIBLE PROPORTION DE CARBONE STOCKEE DANS LES DEPOTS SEDIMENTAIRES COMPAREE AUX FLUX DE CARBONE EVALUES PRES DU FOND. L'ARRIVEE DE COMPOSES ORGANIQUES A L'INTERFACE EAU-SEDIMENT EST SIMULEE PAR L'UTILISATION DE MATERIEL ORGANIQUE MARQUE AU #1#4C, DISSOUS OU PARTICULAIRE, INJECTE DANS L'EAU SURNAGEANTE DE CAROTTAGES. UN ACIDE AMINE (#1#4C ACIDE GLUTAMIQUE) ET DES DIATOMEES ONT ETE UTILISES POUR SIMULER LA MATIERE ORGANIQUE MARINE BIODEGRADABLE, TANDIS QU'UN DERIVE PHENOLIQUE DE LA LIGNINE (#1#4C, CATECHOL) REPRESENTE LE MATERIEL D'ORIGINE TERRESTRE. APRES INCUBATION DANS UNE ENCEINTE THERMOSTATEE A LA TEMPERATURE DES EAUX DU FOND, LE BILAN DES ECHANGES DE MATIERE ORGANIQUE ENTRE L'EAU SURNAGEANTE ET LE SEDIMENT EST ETABLI: (1) #1#4CO#2 EMIS DURANT 6 JOURS; (2) #1#4C PRESENT DANS L'EAU SURNAGEANTE; (3) LE #1#4C INCORPORE DANS LE SEDIMENT: DANS LE CAS DU CATECHOL LES CONDITIONS OXYDANTES FAVORISENT LA MIGRATION DU #1#4C DANS LE DEPOT, DANS LE CAS DE L'ACIDE GLUTAMIQUE, UNE PLUS IMPORTANTE FRACTION EST RECUPEREE SOUS FORME DE #1#4CO#2 QUI DIMINUE LA PROPORTION DE #1#4C CAPABLE DE MIGRER DANS LE DEPOT. LA RADIOACTIVITE INCORPOREE DANS LE SEDIMENT EST EVALUEE DANS LES FRACTIONS GEOCHIMIQUES SOLUBLES ET INSOLUBLES DE LA MATIERE ORGANIQUE, DE FACON A METTRE EN EVIDENCE LES PROCESSUS BIOGEOCHIMIQUES DE LA DIAGENESE PRECOCE. LES FACTEURS INFLUENCANT SONT LA NATURE DU COMPOSE INJECTE, LES CONDITIONS D'OXYDO-REDUCTION A L'INTERFACE ET DANS LE DEPOT, LA TENEUR EN EAU ET LA REACTIVITE DE LA MATIERE ORGANIQUE NATURELLE PRESENTE. LA DIFFERENCIATION OBSERVEE ENTRE LES DIVERS SITES DE LA MARGE NE DEPEND PAS QUE DE LA BIOMASSE BENTHIQUE MAIS SURTOUT DE SON DEGRE D'ACTIVITE HETEROTROPHIQUE. CETTE ACTIVITE EST MISE EN RELATION AVEC LA QUANTITE ET LA QUALITE DES COMPOSES ORGANIQUES ATTEIGNANT L'INTERFACE SEDIMENTAIRE. DES NOTIONS DE SEUIL D'ACTIVITE MINIMALE ET DE SATURATION APPARAISSENT, VARIABLES AVEC LES SAISONS MEME DANS LA ZONE BATHYALE. LES PHENOMENES DE MINERALISATION SONT PLUS IMPORTANTS EN AUTOMNE (APPORTS CARBONES), TANDIS QUE LES PROCESSUS METABOLIQUES AUGMENTENT NOTABLEMENT AU PRINTEMPS, EN ASSOCIANT AVEC L'AUGMENTATION DES APPORTS EN COMPOSES AZOTES LABILES
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CE TRAVAIL REPRESENTE UNE CONTRIBUTION A L'ETUDE DES TRANSFERTS PARTICULAIRES SUR LES MARGES CONTINENTALES, EN UTILISANT DEUX TRACEURS RADIOACTIFS : LE #2#1#0PB ET LE #2#1#0PO. TROIS SITES EXPERIMENTAUX ONT ETE CHOISIS DANS LE GOLFE DU LION DANS LE CADRE DU PROGRAMME EUROPEEN EUROMARGE. LE #2#1#0PB ET LE #2#1#0PO ONT ETE ANALYSES DANS LES DIFFERENTS COMPARTIMENTS QUI COMPOSENT CE SYSTEME DE MARGE : ATMOSPHERE, EAU, PARTICULES EN SUSPENSION, PARTICULES DE PIEGE ET SEDIMENTS. LE FLUX ATMOSPHERIQUE DU #2#1#0PB, MESURE EN 1994 A LA SEYNE SUR MER, EST DE 102 BQ M##2, DONT 75% ENVIRON SONT SOUS FORME PARTICULAIRE. LA CONTRIBUTION EN #2#1#0PB PARTICULAIRE DE L'ENSEMBLE DES FLEUVES S'ELEVE A 37 BQ M##2 AN##1. LES CONCENTRATIONS EN #2#1#0PB TOTAL DANS LA COLONNE D'EAU VARIENT ENTRE 0,04 ET 3,61 BQ M##3 ET ENTRE 0,07 ET 2,51 BQ M##3 POUR LE #2#1#0PO. GLOBALEMENT, LE #2#1#0PB ET LE #2#1#0PO SONT EN MAJORITE SOUS FORME DISSOUTE AVEC DES POURCENTAGES DE L'ORDRE DE 60% POUR LE #2#1#0PB ET DE 75% POUR LE #2#1#0PO. LES CONCENTRATIONS DU #2#1#0PB (218-1900 BQ KG##1) ET DU #2#1#0PO (151-3105 BQ KG##1) DANS LES PARTICULES DE PIEGES SONT DU MEME ORDRE QUE CELLES MESUREES ANTERIEUREMENT DANS CETTE REGION (HEUSSNER ET AL., 1990 ; RADAKOVITCH, 1995). L'ETABLISSEMENT D'UN BILAN GLOBAL DU #2#1#0PB A MIS EN EVIDENCE QUE, SUIVANT LES SITES, 35 A 89% DU #2#1#0PB COLLECTE PAR LES PIEGES ONT UNE ORIGINE AUTRE QUE CELLE REPRESENTEE LOCALEMENT PAR L'ATMOSPHERE, LES FLEUVES ET LA PRODUCTION IN SITU. LE FLUX DE #2#1#0PB DANS LE SEDIMENT DU PLATEAU EST EN EQUILIBRE AVEC L'APPORT ATMOSPHERIQUE ; PAR CONTRE, CE DERNIER REPRESENTE SEULEMENT 12 A 40% DU FLUX DANS LE SEDIMENT SUR LA PENTE. A PARTIR DES TAUX DE SEDIMENTATION CALCULES PAR LA METHODE DU #2#1#0PB, UNE ESTIMATION DE L'ACCUMULATION DES SEDIMENTS A ETE ETABLIE SUR LES DIFFERENTES UNITES SEDIMENTAIRES DU GOLFE DU LION. CETTE APPROCHE GLOBALE NOUS A AIDE A COMPRENDRE L'ORIGINE ET LE DEVENIR A LONG TERME DE LA MATIERE PARTICULAIRE SUR LES MARGES CONTINENTALES AINSI QUE LES PROCESSUS QUI L'AFFECTENT.
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Un suivi à long terme des flux particulaires, intégrés à l'échelle mensuelle, de la température et de la variance du courant, mesurées toutes les heures, est réalisé sur la marge continentale du Golfe du Lion depuis Octobre 1993. Cette étude doit définir la variabilité spatiale de l'intensité et de la nature des flux particulaires, discriminer leur variabilité temporelle, et enfin analyser le rôle des facteurs contrôlant les échanges de matière entre la zone côtière et l'océan ouvert. Les facteurs de contrôle sont les sources de matière (apports fluviatiles, dépôts atmosphériques, indice de resuspension) et les processus d'échanges entre le plateau et le large (température comme indicateur de plongée d'eau froide, variance du courant). Les analyses statistiques montrent que le transfert de la matière particulaire vers l'océan profond n'est pas contrôlé par les sources de matière mais par la variabilité du courant Nord et la formation des eaux denses hivernales. Pour définir les régions d'importation des eaux du bassin et d'exportation des eaux du plateau, et le processus hydrodynamique prédominant l'exportation de la matière du plateau, des simulations numériques évaluent l'impact des forçages locaux (tension du vent, flux de chaleur, bilan hydrique) sur la variabilité des processus hydrodynamiques, et sur la variabilité induite de l'exportation de matière du plateau. Des gradients d'exportation d'Est en Ouest sur le plateau apparaissent ainsi qu'une corrélation positive entre l'exportation de matière du plateau et les flux particulaires sur la pente et enfin le rôle prépondérant des plongées d'eaux froides sur la variabilité interannuelle des flux particulaires.
Author: Thomas Lorthiois Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 234
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Les eaux côtières impactées par les apports fluviaux jouent un rôle majeur dans l'export et l'enfouissement des particules terrigènes. La télédétection «couleur de l’océan» renseigne sur les concentrations en matières en suspension (MES) de surface. Pour améliorer les résolutions spatiale et temporelle, elle peut être combinée à des mesures in situ bio-optiques et la modélisation numérique. Le Rhône est la principale source d'apports d'eau douce et particulaires dans le Golfe du Lion (Méditerranée Occidentale). L'objectif de la thèse est l'étude de la variabilité saisonnière des apports en MES du Rhône et leur devenir sur le plateau continental. Des mesures in situ bio-optiques ont été réalisées à partir de navires océanographiques et de plateformes autonomes ProvBio. Les concentrations en MES sont estimées à l'aide des capteurs satellitaires MERIS et MODIS. Le modèle hydro-sédimentaire (Mars-3D) simule la circulation des masses d'eau et les apports liquides et particulaires du Rhône. Des proxys régionaux sont identifiés et éprouvés afin d'assurer un suivi de la dynamique des MES sur la colonne d'eau à partir de mesures bio-optiques in situ. Un algorithme régional est développé afin de cartographier les concentrations en MES à partir des mesures satellitaires. La combinaison de ces deux outils montre la dépendance de l'export des MES au débit liquide du Rhône et aux vents. En régime de crue, les MES sont essentiellement exportées en surface. Pour un débit fluvial faible à modéré et un vent fort, elles sont transportées près du fond. Le modèle hydro-sédimentaire a permis de mieux comprendre certains processus même si des améliorations sont encore requises.
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La région côtière représente une zone tampon entre le continent et l’océan hauturier. Malgréle fait qu’elle ne couvre qu’une faible partie de la surface totale des océans, sa contribution au cycle du carbone et à la production biologique apparaît comme majeure. Par ailleurs, on s’intéresse de plus en plus au terme source qu’elle représente pour l’océan hauturier. La connaissance des processus physiques qui gouvernent les transferts entre les différentes interfaces (continent, océan côtier, océan hauturier, atmosphère, sédiment) de la zone côtière est au coeur de cette thèse. Un second point concerne le transport de la matière sous forme particulaire qui joue un rôle important dans le cycle des éléments chimiques et dans le devenir des contaminants chimiques. Le Golfe du Lion, situé dans la partie nord-ouest de la Méditerranée, est influencé par les apports du Rhône, premier fleuve de Méditerranée, et les vents de nord qui sont à l’origine en hiver de la formation d’eau dense. D’après les études récentes [Guarracino, 2004], les plongées intenses d’eau dense sur le talus continental étaient considérées comme le processus majeur de transfert de matière du plateau vers le large. Toutefois, la fréquence et la localisation des observations n’avaient pas permis de conclure sur la variabilité spatiotemporelle des exportations de matière. Notamment, le rôle des tempêtes de vent marin qui génèrent de fortes remises en suspension près des côtes restait encore mal connu...
Author: Cécile Cathalot Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 194
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The main purpose of this work was to study the biogeochemical fate of the Rhône River particulate organic matter, and investigate the mechanisms involved in the carbon cycle of its delta. In situ microsensors measurements allowed us to perform high resolution oxygen profiles in the sediment and estimate thus the sediment recycling. It appears that the seasonal variability of the Rhône River inputs, both in quality and in quantity, impacts the benthic mineralization activity in the Rhône River delta. Nevertheless, the influence of these pulsed inputs is limited in time: deltaic sediments are a stable centre of organic carbon degradation. More than just a major mineralization area, isotopic analyses (14C and δ13C) showed that the prodelta also acts as a massive burial centre for organic particulate matter of the Rhône River. Using a stationary diagenetic numerical model, we were able to quantify these burial and degradation terms, and highlighted the importance of anoxic mineralization processes. Moreover, an important pool of suspended matter particles feeding the prodelta and originating from the adjacent continental shelf was identified: terrigeneous and marine particles, already degraded and that have encountered many deposition/resuspension cycles, dilute the riverine particles and decrease thus the lability of the material reaching the sea floor. Finally, respiration measurements in the water column underlined the impact of hydrological variations of the Rhône River that change distinctly the carbon export terms from the delta towards the continental margin.
Author: Guillaume Mikolajczak
Author: Guillaume Mikolajczak
Author: Aurélien Gangloff
Author: François Bourrin
Author: Roselyne Buscail
Author: Abderrazzak Abassi
Author: Lionel Denis
Author: Maud Guarracino
Author: Thomas Lorthiois
Author: Caroline Ulses
Author: Cécile Cathalot