Academic literature on the topic 'Méditerranée (mer ; ouest) – Courants marins'

Les courants de turbidité dans les canyons sous-marins contribuent largement au transfert sédimentaire à travers des marges continentales. L’étude géologique des canyons sous-marins et des systèmes turbiditiques associés a permis des avancées fondamentales dans la compréhension de l’évolution des courants de turbidité.Ces études sont cependant limitées à des interprétations a posteriori, basées sur la répartition des dépôts et des évidences morphologiques. Cette thèse vise à l’application de la modélisation numérique des courants de turbidité, sur la base des processus physiques, à deux canyons sous-marins de la côte Méditerranée Occidentale.Des courants de turbidité liés au chalutage de fond sont modélisés dans le canyon de La Fonera. Les résultats du modèle permettent de spatialiser ce transport; ainsi le modèle peut être un point de départ pour l’identification de zones de pêche au chalut avec un moindre impact. L’absence d’un plateau continental au niveau de Nice a permis une alimentation continue du système turbiditique du Var indépendamment des variations du niveau marin. Ainsi ce système s’avère un laboratoire naturel pour l’étude du contrôle climatique sur l’activité turbiditique. L’influence des forces de Coriolis dans l’évolution spatiale des courants de turbidité et dans la construction de la Ride sédimentaire du Var est modélisée et mise en évidence pour la première fois.La modélisation numérique des courants de turbidité ne peut pas fournir à présent des résultats de qualité prédictive du fait de la quantité limitée d’information disponible pour établir les conditions initiales de l’écoulement qui impactent largement son évolution et dépôts. Malgré ce fait, la modélisation numérique permet d’élargir les interprétations du fonctionnement sédimentaire des canyons étudiés, d’identifier les chemins empruntés par les écoulements et leur dépôt final et de mieux préparer des cibles (mouillages et carottage) lors des campagnes à la mer
Turbidity currents in submarine canyons are the main contribution for sediment transfer across the continental margins. Geological studies of submarine canyons and associated turbiditic systems for more than 30 years led to an extraordinary breakthrough in the understanding of how turbidite systems evolve. However, these studies remain limited to a posteriori interpretations, based on the distribution of deposits and morphological evidences. The overarching aim of this thesis is to apply a 2DH process-based model to simulate large-scale turbidity currents on two different submarine canyons in the western Mediterranean coast.The work in La Fonera canyon, in the Catalan margin, focuses on the modelling of sediment transport and accumulation resulting from trawling activities on the canyon flanks. The numerical process-based provides a 3D visualization of potential trawling impacts on sediment dynamics. The study represents a starting point for the assessment of the sedimentary impact of bottom trawling in deep continental margins. The present work can help in the identification of trawling areas with lesser impacts. The Var Sedimentary System, located in the vicinity of Nice (France), is connected to the Var River during both low and high-stands and it can be considered as a natural laboratory for the study of the climatic control on the turbiditic activity. The influence of Coriolis forces on the spatial evolution of the hyperpycnal flows and hence in the construction of the Var Sedimentary Ridge (VSR) is evidenced and supported for the first time.The major drawback is the limited amount of information for the necessary initial and boundary conditions; hence modelling results might not be of predictive quality. However, modelling results provide a full-scale vision of the system allowing the identification of sediment pathways and deposition areas on the basis of physical processes and enlarge the present knowledge of the canyons studied. The results obtained may help in the identification of strategic mooring and coring sites to further advance the state of our knowledge on sediment dynamics of the different cases studies

Ce travail a pour objectif d'estimer l'importance des processus susceptibles de modifier les concentrations et les compositions isotopiques du neodyme particulaire en milieu oceanique, ainsi que l'influence de ces modifications sur la distribution du neodyme dissous. En mediterranee, les compositions isotopiques des apports sahariens sont moins radiogeniques (-13) que ceux provenant du rhone (-10. 1). Ces differences nous permettent d'identifier que les particules piegees pres de la marge proviennent du rhone et de suivre au large la propagation d'un evenement atmospherique saharien dans la colonne d'eau. L'evolution verticale des donnees de nd particulaire peut etre explique par i) une variation de la contribution du materiel biogenique et ii) un mecanisme d'echange dissous/particulaire. Ce dernier processus est bien mis en evidence par le calcul du budget du neodyme en med. Occidentale. Il permet d'expliquer les variations mesurees des compositions isotopiques de l'eau de mer entre le bassin oriental (-7. 7) et le bassin occidental (-9. 6). Pres des cotes americaines, les donnees de nd refletent essentiellement les effets de la contribution biologique et du transport lateral advectif. Ce transport, induit par la formation des anneaux du gulf stream, est plus prononce pour le materiel fin. Les modifications du signal du nd particulaire observees dans la colonne d'eau en font un outil interessant pour tracer les echanges entre l'eau et les differents reservoirs particulaires. De plus, notre travail confirme le role de cet element comme traceur des sources de materiel a l'ocean

La Méditerranée Occidentale est l’un des bassins avec le plus de pollution plastique au monde, et son réchauffement de surface est quatre fois plus intense que celui des océans. Elle est dite "bassin laboratoire" pour l’étude de l’océan global : elle développe sa propre circulation de retournement. Sa courantologie est composée de 4 couches et d’environ 6 masses d’eau. La rencontre de deux masses d’eau de différentes températures et salinités en surface crée un front thermohalin. Cette thèse présente des avancées récentes sur la caractérisation des zones de fronts et sur la dynamique des masses d’eau en Méditerranée Occidentale. La détection de fronts de surface dans une simulation, et sur des observations satellites, a produit des cartes de statistiques de présence des fronts. Deux zones majeures de fronts, de température et de salinité, apparaissent dans le centre du bassin et se révèlent très différentes.La première est thermique, estivale et sur une profondeur de 50m. Elle part des Pyrénées mais s’estompe vers le nord-ouest de la Corse. La deuxième est haline, quasi-permanente et sur 200m de profondeur. Elle relie nettement les îles Baléares au sud-ouest de la Sardaigne. Précédemment confondues au sein d’un seul « front Nord-Baléares », leurs différentes origines et localisations impliquent que deux nouvelles appellations soient proposées. La zone de fronts halins marque la frontière entre eaux atlantiques jeunes du sud (AW) et vieilles du nord (mAW). Elle se fait déplacer vers le sud lors de la formation d’eau profonde (DWF) interannuelle du bassin provençal, et remonte ensuite vers le nord sous l’influence des tourbillons algériens (AEs). Le développement d’un algorithme de séparation des 6 différentes masses d’eau a permis de décrire la circulation particulière de chacune d’entre elles dans la simulation. Les circulations moyennes coïncident avec la littérature connue. Puis, outre un évènement irréaliste de circulation profonde, deux résultats importants sont déduits. D’une part, la simulation montre que la DWF du bassin provençal semble disloquer le gyre profond Est-Algérien, modifiant à son tour la trajectoire des AEs en surface. D’autre part, la DWF de 2005 a induit en 2009 un transit d’eau profonde vers la mer Tyrrhénienne.Néanmoins, ce transit a provoqué en surface un courant de retour de mAWs par le canal de Sardaigne vers le bassin algérien, au lieu d’un apport habituel par le canal Corse, et entraînant exceptionnellement de l’AW jusqu’en mer Ligure
The Western Mediterranean is one of the basins with the most plastic pollution in the world, and its surface warming is four times more intense than that of the oceans. It is a so-called "laboratory basin" for the study of the global ocean : it develops its own overturning circulation. Its currentology is composed of 4 layers and about 6 water masses. The meeting of two water masses of different surface temperatures and salinities creates a thermohaline front. This thesis presents recent advances in the characterisation of front zones and water mass dynamics in the Western Mediterranean. The detection of surface fronts in a simulation, and on satellite observations, has produced maps of front presence statistics. Two major zones of fronts, of temperature and salinity, appear in the centre of the basin and are very different. The first is thermal, summer and 50m deep. It starts in the Pyrenees but fades towards the north-west of Corsica. The second is haline, quasi-permanent and over 200m depth. It clearly connects the Balearic Islands to southwestern Sardinia. Previously confused within a single "North Balearic front", their different origins and locations imply that two new designations are proposed. The haline front zone marks the boundary between young southern Atlantic waters (AW) and old northern waters (mAW). It is displaced southwards during the interannual deep water formation (DWF) of the Provençal basin, and then moves northwards under the influence of Algerian eddies (AEs). The development of an algorithmfor separating the 6 different water masses allowed the description of the particular circulation of each of them in the simulation. The average circulations coincide with the known literature. Then, besides an unrealistic deep circulation event, two important results are deduced. On the one hand, the simulation shows that the DWF of the Provençal Basin seems to dislocate the deep East Algerian gyre, modifying in turn the trajectory of the surface AEs. On the other hand, the 2005 DWF induced a deep water transit towards the Tyrrhenian Sea in 2009. However, this transit induced a surface return flow of mAWs through the Sardinia Channel towards the Algerian Basin, instead of the usual inflow through the Corsica Channel, and exceptionally causing AWto reach the Ligurian Sea

Le radar HF est actuellement le seul instrument courantométrique permettant d'obtenir une description synoptique à haute résolution spatiale et temporelle de la circulation côtière de surface. Un système radar déployé depuis 2010 en Méditerranée sur les côtes varoises offre pour la première fois une description exhaustive de la circulation, encore peu documentée dans cette zone.La cartographie des courants se fait classiquement en combinant les mesures d'au moins deux radars. Cependant des résultats significatifs ont été obtenus avec un seul radar concernant : l'identification de tourbillons méso-échelle ; la signature de phénomènes périodiques affectant la circulation superficielle dans les bandes diurne, inertielle et semi-diurne ; et les caractéristiques et les instabilités du Courant Nord Méditerranéen (CN).L'assimilation des mesures radar au moyen d'un lisseur de Kalman d'ensemble dans un modèle régional de la Méditerranée Nord Occidentale a été réalisée pour la première fois dans la zone d’étude. Cette méthode, qui contraint les courants de surface en optimisant le vent et les forçages aux frontières ouvertes, améliore la description de la veine du CN en vitesse et position
The HF radar is the sole instrument being able to monitor the surface coastal current at very high spatial and temporal resolution. A radar system deployed since 2010 on the Var coast (Western Mediterranean Sea) provides for the first time a comprehensive picture of the circulation, which remains poorly documented in this area.Surface current mapping is conventionally performed by combining measurements of at least two radars. However, significant results were obtained with a single radar concerning: the identification of mesoscale vortices; the signature of periodic phenomena affecting the surface circulation in the diurnal, inertial and semi-diurnal bands; and the features and instabilities of the North Mediterranean Current (NC).The assimilation of radar measurements using an ensemble Kalman smoother in a regional model of the North-Western Mediterranean Sea was performed for the first time in the study area. This method, which constraints the surface currents by wind and open boundary conditions optimisation, improves the simulation of the NC vein in terms of speed and position

L'altimétrie spatiale, puissant outil pour étudier la dynamique océanique du large, a permis des avancées spectaculaires dans nos connaissances de l'océan. L'enjeu est maintenant de l'intégrer aux moyens d'observation de l'océan côtier et de démontrer les applications possibles. Pour cela, la Méditerranée Nord-Occidentale a été choisie pour la vaste gamme de processus méso-échelle qui s'y déroulent ainsi que pour les nombreux instruments déployés dans cette région. Le développement de nouvelles technologies (bande Ka, SAR, Synthetic Aperture Radar) et les progrès dans le traitement des données altimétriques sont un gage de précision accrue et permettent d'augmenter la résolution et la couverture spatiales. Dans ce contexte et en utilisant de nombreuses données in situ (radars HF, gliders, ADCP de coque), des intercomparaisons ont été réalisées pour étudier l'observabilité par chaque type d'instrument du Courant Nord et de sa variabilité. Celles-ci ont permis d'analyser la contribution d'un système multi-plateformes dans la surveillance des processus côtiers et ont mis en évidence la complémentarité des instruments dans l'observation des structures. Pour aller plus loin dans l'analyse des différences entre type de données ainsi que des composantes du courant qui peuvent être observées, un modèle numérique régionale haute résolution est utilisé : le modèle Symphonie. Après validation, il a ensuite servi à mener une étude théorique pour quantifier la signature en hauteur de mer de la convection et du Courant Nord et tester si et à quel point ces processus sont observables par altimétrie spatiale. L'origine des différences entre instruments est également analysée : impact des résolutions spatiale et temporelle, orientation des transects de mesure, emplacement, contenu physique. Au delà de faire le lien entre les données et de fournir une interprétation des résultats obtenus, le modèle Symphonie a également permis une étude de la circulation et de sa variabilité saisonnière et interannuelle à l'échelle régionale. Différents facteurs sont proposés et explorés pour mieux comprendre l'origine des variations observées. Dans le contexte du lancement prochain de la mission SWOT en 2021, cette thèse offre des perspectives sur l'utilisation de systèmes d'observation régionaux multi-plateformes, sur l'exploitation des données altimétriques dans le domaine côtier et sur des stratégies de validation à l'échelle régionale des observations spatiales
Satellite altimetry, which is a powerful tool for studying ocean dynamics offshore, has led to dramatic advances in our knowledge of the ocean. The challenge is now to combine this tool to coastal observing techniques and to investigate the potential applications. In this framework, the North-Western Mediterranean Sea has been chosen for its wide range of mesoscale dynamics and for the avaliablity of numerous instruments deployed in this region. Technological innovations (Ka band, Synthetic Aperture Radar) and advances in data processing have enhanced accuracy and improved spatial resolution and coverage. Using several in situ datasets (HF radars, gliders, hull-mounted ADCP), cross- comparisons were carried out to study the observability of the Northern Current and its variability from each type of instrument. These allowed analysing the contribution of a multi-platform observing system in monitoring coastal processes. They also highlighted the complementarity of each instrument. To optimize the use of altimetry in coastal studies, a HF regional model (Symphonie) is used to quantify what component of the current can or can't be observed and to analyze the origin of the differences that were observed between each type of in situ current observations and altimetry data. After model validation, it was used to quantify the sea surface height signature of the Northern Current and of the convection and to evaluate to what extent these processes are captured by satellite altimetry. The impacts of the spatial and temporal resolutions, transects orientation, the location and the physical content were also investigated. Besides linking the different types of data and helping us to interpret the results obtained, the Symphonie model enabled to study the circulation and its seasonal and interannual variability at the regional scale. Some hypothesis about the origin of the observed spatio- temporal variations were investigated. With the forthcoming launch of the SWOT mission in 2021, this manuscript suggests perspectives about the use of integrated observing systems, altimetry data exploitation in coastal areas and validation strategies at the regional scale

Le radar HF est actuellement le seul instrument courantométrique permettant d'obtenir une description synoptique à haute résolution spatiale et temporelle de la circulation côtière de surface. Un système radar déployé depuis 2010 en Méditerranée sur les côtes varoises offre pour la première fois une description exhaustive de la circulation, encore peu documentée dans cette zone.La cartographie des courants se fait classiquement en combinant les mesures d'au moins deux radars. Cependant des résultats significatifs ont été obtenus avec un seul radar concernant : l'identification de tourbillons méso-échelle ; la signature de phénomènes périodiques affectant la circulation superficielle dans les bandes diurne, inertielle et semi-diurne ; et les caractéristiques et les instabilités du Courant Nord Méditerranéen (CN).L'assimilation des mesures radar au moyen d'un lisseur de Kalman d'ensemble dans un modèle régional de la Méditerranée Nord Occidentale a été réalisée pour la première fois dans la zone d'étude. Cette méthode, qui contraint les courants de surface en optimisant le vent et les forçages aux frontières ouvertes, améliore la description de la veine du CN en vitesse et position

Une etude integree sur le transport, depot et stockage des sediments a ete menee sur la marge continentale du golfe du lion (mediterranee nw). Deux sites, au sw, ont ete selectionnes: le domaine epicontinental et la pente continentale (le canyon lacaze-duthiers). Des prelevements de sediment par carottier-boite ont ete realises et les taux de sedimentation mesures par methodes radiochimiques. Les processus actuels qui controlent l'apport en particules sont apprehendes par des lignes de mouillage comportant des pieges a particules sequentiels et des courantometres ainsi que par nephelometrie. Cette marge se caracterise par la grande variabilite des flux lithogenes et l'importance des flux advectifs. L'evolution temporelle des flux s'effectue suivant un systeme a double frequence: une evolution a base frequence, controlee par les variations saisonnieres du debit du courant liguro-provencal et l'augmentation hivernale des debits des rivieres; l'evolution a haute frequence, impulsionnelle, reliee en ete a l'influence des ondes internes en automne et aux evenements de tempete en hiver et aux blooms de printemps. La comparaison entre flux mesures dans les pieges et taux de sedimentation estimes sur les differents sites revele que l'aire prodeltaique est a la fois une zone de stockage de materiel silteux et une source de materiel fin erode en hiver. Le canyon se comporte en partie comme un site preferentiel de depot des particules qui franchissent la bordure de plateforme et comme un conduit pour l'alimentation du bassin

L'etude de nombreuses carottes reparties sur l'ensemble de la mediterranee orientale a permis l'etablissement d'une stratigraphie fine des depots pelagiques depuis environ 500 000 ans. La succession sequentielle des facies, reflets des conditions d'oxydo-reduction a l'interface eau-sediment, est interpretee comme la consequence d'une variation de la vitesse de renouvellement des oxydants; elle correspond donc a une evolution des caracteristiques hydrologiques du bassin. La variabilite du taux de carbone organique des sapropeles nous amene a: 1) privilegier la these d'une stratification des eaux pendant les periodes sapropeliques, 2) minimiser le role d'une eventuelle augmentation de la productivite primaire, 3) redefinir le terme de sapropele. La reconstitution de l'histoire de la mediterranee orientale depuis 450 000 ans environ permet de mettre en evidence les facteurs qui ont gouverne son evolution paleohydrologique et de comprendre la complexite de la succession sequentielle. La demonstration du developpement des environnements sapropeliques sur l'ensemble de la mediterranee amene a poser le probleme des echanges entre les differents bassins et avec l'atlantique

Ce travail presente la mise au point d'une technique nouvelle de chromatographie liquide pour l'analyse quantitative et qualitative des sucres dans le milieu marin: separation par chromatographie d'echanges anioniques/detection par triple amperometrie pulsee. L'utilisation de cette technique chromatographique a permis, sans etape de preconcentration, la detection dans les echantillons naturels des sucres reducteurs et non-reducteurs, sucres alcools et disaccharides inclus, a faible concentration. Cette technique est appliquee a divers echantillons de materiel particulaire et de sediments superficiels recoltes a differentes epoques de l'annee sur la marge continentale du bassin mediterraneen nord-occidental (golfe du lion). L'origine (phytoplanctonique, zooplanctonique, bacterienne, terrestre) et le devenir de la matiere organique sont discutes et l'utilite des sucres en tant que traceurs biochimiques est examinee