Добірка наукової літератури з теми "Sédiments (géologie) – Transport – Méditerranée (mer)"

Les rivières représentent la principale voie de transport de la matière organique particulaire (MOP) du continent vers le plateau continental et sont capables de rejeter d'importantes quantités de cette matire organique lors d'événements de crue, courtes mais violentes, communément associées aux tempêtes d'Est. La matière terrestre délivrée par les rivières lors des événements de crue est stockée sur le plateau continental. Ensuite, les conditions hydrodynamiques survenant sur le plateau sont capables de transférer cette matière vers le bassin profond, le long de canyons sous-marins. Cette étude a permis d'évaluer simultanément les variations de quantité et d'origine de la MOP dans plusieurs rivires se déversant en mer Méditerranée NO lors d'un événement de crue, mais aussi dans les particules sédimentées de deux piges à particules déployés sur le flanc sud du canyon du Cap de Creus et dans les sédiments superficiels le long de 4 radiales perpendiculaires au plateau continental du Golfe du Lion, réalisés en Mars 2011. Les résultats obtenus nous aideront à comprendre les échanges terre-mer
Rivers represent the primary pathway for particulate organic matter (POM) transport from continent to the continental shelf and are capable of discharging significant amounts of this organic matter during the occurrence of short but violent flash flood events, commonly associated with eastern storms. Terrestrial matter delivered by rivers during flash flood events is stored into continental shelf. Then, hydrodynamic conditions occurring at the shelf are capable of transferring this matter to the deep sea along submarine canyons. This study has allowed to simultaneously assess the variations of the quantity and origin of the POM in several rivers discharging into the NW Mediterranean Sea during a flash flood event, in the settling particles of two sediment traps deployed into the southern flank of the Cap de Creus canyon; and in the surficial sediments along 4 transects perpendicular to the continental shelf during March 2011. The obtained results will help us to understand land-sea exchanges

La marge du Golo (est-Corse) est composée de plusieurs systèmes turbiditiques sous-marins sableux, de petite taille, localisés sous une faible profondeur d'eau (inférieur à 900 m). La quantité et la qualité des données (bathymétrie multifaisceaux, sismique très haute résolution, carottages) permettent de dé́crire l'architecture et la géométrie des corps sédimentaires, de déterminer les processus hydrodynamiques liés à la construction de la marge, d'en reconstituer la paléogéographie au cours du Quaternaire Terminal et d'en déterminer les facteurs de contrôle. La description de la structure interne et de la lithologie des lobes distaux sableux récents à cette échelle d'observation est nouvelle. En outre, l'échelle d'observation est similaire à celle qui est utilsée pour la description des systèmes fossiles à l'affleurement. Elle permet de caractériser les processus et les facteurs de contrôle, de l'édification d'un lobe sableux distal.

Obtenir des estimations précises des bilans sédimentaires sur le continuum terre-mer et comprendre comment ces bilans affectent la dynamique des littoraux est devenu un enjeu crucial dans le contexte actuel de montée du niveau marin et de recul du trait de côte. Les fleuves côtiers méditerranéens, du fait d’un caractère torrentiel lié à des événements météorologiques intenses, sont caractérisés par des épisodes de crues brefs mais violents durant lesquels la majorité du flux d’eau et de sédiments est apportée à la zone côtière en quelques jours. Ce mode de fonctionnement épisodique impacte également leurs embouchures qui peuvent se retrouver obstruées par le développement de flèche sableuse et conduire durant la concomitance des évènements de tempête et de crue à de fortes submersions en zone littorale.Cette thèse a pour objectif de mieux comprendre le fonctionnement de ces embouchures intermittentes et leurs interactions avec les apports en sédiments des fleuves qui y sont associés selon un continuum terre-mer. Une approche spatio-temporelle multi-échelles (terre-mer) couplant des données d’observations morphologiques, hydro-météorologiques et de suivi du transport sédimentaire a été appliquée sur le fleuve Têt, un exemple de fleuve côtier méditerranéen. Les résultats ont permis de 1) mieux comprendre le fonctionnement de ce système d’embouchure intermittente régie par des processus auto-allocycliques et anthropiques, 2) améliorer les estimations de flux de matières en suspension, apporter les premières estimations de flux de sable en suspension et à proximité du fond ainsi que de comprendre le rôle de la morphologie sur leur transfert vers la zone côtière et 3) améliorer la compréhension des événements concomitants de tempête et de crue sur la dynamique de réponsemorphologique et du transport sédimentaire associé
Obtaining accurate estimates of sediment budgets on the land-sea continuum and understanding how these budgets affect coastal dynamics has become a crucial issue in the current context of rising sea levels and retreating coastlines. The torrential nature of mediterranean coastal rivers, linked to intense meteorological events, is characterized by brief but violent flooding episodes, during which most of the water and sediment discharge is delivered to the coastal zone in a few days. This episodic behavior of operation also has an impact on their river outlet as well, which can become obstructed by the development of sandy spits, leading to heavy flooding in coastal areas during concomitant storm and flood events. The aim of this thesis is to improve our understanding of intermittent river mouths processes, and to assess their interaction with the sediment transport in a land-sea continuum. A multi-scales (land-sea) spatio-temporal approach combining morphological, hydro-meteorological and sediment transport monitoring data was applied to the Têt River, an example of a mediterranean coastal river. The results provided with 1) a better understanding of the mechanisms at this intermittent river mouth system governed by auto-allocyclic and anthropogenic processes, 2) an improved estimates of suspended solids fluxes, provided by the first estimates of suspended and near-bottom sand fluxes, as well as understanding the role of morphology on their transfer to the coastal zone, and 3) an improved understanding of concomitant storm and flood events on the dynamics of the morphological response and the associated sediment transport

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

La dynamique sédimentaire actuelle du banc du kaiser (mer celtique méridionale), étudiée sur la base de prélèvements sédimentaires et d'imagerie acoustique, est caractérisée par le transport d'une couverture sableuse d'épaisseur métrique sous l'action des courants de marée, et, au-dessus de -140 m, sous l'influence sporadique des courants de houle. Le transport sédimentaire résiduel régional est renforcé sur le flanc du banc faisant face au courant dominant, et inverse sur son flanc faisant face au courant subordonne. Lors de ruptures du régime stationnaire, le schéma de transport prédit un piégeage sur le banc des sédiments en transit vers la pente continentale. L'examen de profils sismiques très haute résolution montre que cette dynamique ne reflète pas la construction du banc, qui est essentiellement une forme d'érosion d'un édifice deltaïque à prédominance tidale, mis en place depuis le pliocène supérieur (tiglien) dans les premiers stades d'une transgression glacioeustatique au droit d'une vallée distributaire du fleuve manche. La transition entre les dépôts fluviatiles et deltaïques serait constituée par un ensemble estuarien scellant l'incision de la vallée et formant l'assise du delta. L'édifice deltaïque montre la progradation, sur des dépôts de shore face, d'un système d'embouchure constitue par une ceinture de méandres anastomoses. L'axe principal de drainage de ce système est parallèle à la direction du shore face et à l'axe de la vallée alluviale sous-jacente. Dans un contexte de plateforme externe, cette association de facies peut être considérée comme un possible modelé de réservoir pétrolier.

L'objectif de ce travail est d'étudier les apports atmosphériques de Pb à partir d'enregistrements environnementaux de Méditerranée occidentale. Le calcul des inventaires de Pb anthropique de plusieurs milieux de dépôts et la reconstruction temporelle des apports obtenus par un couplage du 210Pb et des isotopes stables du Pb est le moyen de valider ou de remettre en question l'enregistrement sédimentaire. Le sédiment de la pente continentale du Golfe du Lion révèle un inventaire moyen de Pb anthropique de 101 ±17 [micro]g. Cm-2 similaire à l'inventaire atmosphérique estimé en Camargue, soit 105±11 [micro]g. Cm-2. La reconstitution des apports de Pb anthropique dans ces mêmes sédiment obtenue par une modélisation prenant en compte la diffusion, rejoint les émissions anthropiques régionales au cours du dernier siècle dans la zone Ferrand (1996). Le sédiment de pente continentale est donc un intégrateur efficace et fidèle du signal de pollution atmosphérique, aussi bien du point de vue quantitatif mais aussi qualitatif. En mer d'Alboran, zone particulière de par sa situation géographique, sa situation climatique, sa situation météorologique, et son contexte hydrologique, l'inventaire sédimentaire moyen de Pb anthropique est de 153±47 [micro]g. Cm-2, soit 1,5 fois supérieur à celui du Golfe du Lion. L'étude des retombées atmosphériques actuelles, de particules sédimentaires de la colonne d'eau et de sédiments profonds des bassins Est et Ouest de la mer d'Alboran permet de montrer la continuité du signal isotopique entre ces trois compartiments et de définir les sédiments profonds comme susceptible de restituer le signal atmosphérique sur une plus ou moins longue période de temps
The aim of this work is to identified an environmental deposit able to have stored the atmospheric signal over large time-scale leaning our investigations on lead stable isotopes (206Pb, 207Pb, 208Pb) and radionuclide (210Pb, 137Cs, 239Pu, 240Pu) analysis. Owing to prior studies on anthropogenic lead sources, emission intensity and sedimentary accumulation, we choose to investigate the marine sediments of the Western Mediterranean. In the Gulf of Lions, the sedimentary accumulation is 101±17 [micro]g. Cm-2 high in good agreement with the atmospheric inventory estimate we made from saltmarshes of Camargue (105±11 g. Cm-2). The reconstructed lead accumulation through a modelling step coupling 210Pb and stable isotopes corroborates the regional anthropogenic emissions (Ferrand, 1996). Briefly, in this context of the marine sediments are a relevant proxy to study past lead atmospheric concentration over the last hundred years. In the Alboran Sea, the study area is less constrained and more complex in terms of climatic meteorological and hydrological conditions. The sedimentary inventory is of 153±47 [micro]g. Cm-2, 1,5 higher than in the margin sediments of the Gulf of Lions. The analysis of aerosols, sediments and settling particles evidences a continuity between the atmospheric signal and the sedimentary record. In spite of this encouraging results, the knowledge of the Alboran system is still too restricted in order to unambiguously conclude on accuracy of deep marine sediments of this area to study past atmospheric fallouts

Ce travail, basé sur l’analyse et l’interprétation de prélèvements (carottes kullenberg et calypso) calibrées avec des données acoustiques (sismique 3,5 kHz et multifaisceaux), propose une reconstruction du fonctionnement sédimentaire récent (derniers 250 ka) du système turbiditique profond du Nil (STPN). Pour cela, une étude stratigraphique détaillée et basée sur plusieurs outils a été nécessaire pour dater des séries sédimentaires riches en événements gravitaires et s’étendant sur plusieurs cycles glaciaire/interglaciaire. C’est l’établissement d’une écostratigraphie basée sur les assemblages de foraminifères planctoniques et calibrée avec des outils isotopiques et téphrochronologiques qui a permis d’atteindre une résolution d’étude proche de 2000 ans. Les résultats obtenus montrent que contrairement à la majorité des grands STP argilo-silteux modernes, alimentés par une source ponctuelle, le domaine profond de la marge nilotique comprend plusieurs éventails dont certains ont été alimentés en même temps. L’analyse détaillée des faciès et séquences sédimentaires a permis de mettre en évidence un fonctionnement sédimentaire lié aux conditions environnementales affectant le bassin versant du fleuve Nil et son delta. Ainsi, dans le STPN, le forçage climatique nuance le forçage glacio-eustatique classique et à l’origine des modèles stratigraphiques actuels. Les contrastes climatiques de l’Afrique nord orientale permettent notamment l’alimentation d’éventails turbiditiques pendant des périodes de haut niveau marin. Les crues majeures du Nil sont également à l’origine de processus de transport et de dépôt jusque-là peu documentés.

Ce travail a pour finalité la mise en place d'un modèle numérique de transport sédimentaire en Manche. La conception d'un tel modèle a nécessité l'identification des processus physiques, leur modélisation numérique et leur validation in-situ. Le domaine d'étude implique de modéliser le comportement mécanique d'un mélange hétérométrique de particules et particulièrement celui des grains fins au sein d'une matrice grossière. L'attention a été portée sur la caractérisation de ces processus par l'acquisition de données expérimentales et in-situ. Les données acquises dans des conditions hydro-sédimentaires comparables à celles rencontrées en Manche sont rares. Ainsi, un nouvel instrument et une méthode d'analyse d'images ont été spécifiquement conçus et mis en oeuvre in-situ dans le but d'observer et de quantifier la dynamique d'un mélange particulaire fortement hétérogène à l'échelle du grain et des fluctuations turbulentes. Les données obtenues ont été confrontées avec succès aux formulations existantes. Une d'entre elles a été choisie pour être adaptée. A partir de prélèvements stratigraphiques, la dynamique de transfert des particules fines dans un sédiment grossier et leur profondeur de pénétration ont pu être appréhendées. Le modèle de transport sédimentaire multiclasse multicouche, forcé par les vagues et les courants et prenant en compte le transport par charriage et en suspension a ainsi pu être appliqué à des scénarios réalistes en Manche
The purpose of this work is the implementation of a sediment transport model in the English Channel. The design of such a model requires the identification of the physical processes, their modelling and their in-situ validation. Because of the sedimentary particularities of the study area, modelling of the mechanical behaviour of a non uniform mixture of sediments and particularly of the fine grains within a coarse matrix is required. This study focused on the characterization of the relevant processes by acquisition of experimental and in-situ data. Data acquired in hydro-sedimentary conditions comparable to those found in the English Channel are scarce. A new instrument and image processing technique were specifically conceived and implemented in-situ to observe and measure, with a high temporal resolution, the dynamics of a strongly heterogeneous mixture of particles in a grain-size scale. The data collected compared well with several existing formulations. One of these formulations was chosen to be adapted. The transfer dynamics of fine grains in coarse sediments and their depth of penetration were acquired from stratigraphic samples. The sediment transport model deals with multisize grains and multi sedimentary layers, it is forced by swell and currents, and accounts for beadload and suspended load transports. It was applied to realistic scenarios for the English Channel

Les recherches entreprises dans le cadre de cette thèse ont permis de décrire, à l'échelle annuelle et interannuelle, les processus de transfert de matière de la couche océanique superficielle jusqu'aux sédiments de la Mer de Ross. Nous avons reconstitué a posteriori, à partir des observations sur les échantillons de pièges à particules, le cycle annuel de fonctionnement du système et nous avons également éclairci la relation temporelle entre les cycles annuels de la production primaire et de la sédimentation, ainsi que le rôle du zooplancton dominant dans le bassin en tant que contributeurs aux flux de carbone. Le suivi de la composition de la communauté planctonique au cours de la saison productive nous a permis d'identifier une relation entre la succession phytoplanctonique, conditionnée à son tour par l'hydrologie, les changements de composition dans les stocks superficiels de particules et la tendance du matériel particulaire à sédimenter. Globalement, le cycle annuel de la production primaire, la succession de différents assemblages phytoplanctoniques et la prédominance de différents modes de nutrition sont les facteurs principaux qui contrôlent les transferts particulaires vers l'interface sédimentaire. A ces aspects, caractérisés par une évolution annuelle plus ou moins récurrente, s'ajoutent d'autres facteurs, abiotiques et largement imprévisibles. Si à l'échelle de quelques mois on a pu voir que le déplacement vertical des surfaces isopycnes s'oppose à la sédimentation, à une échelle plus longue il est clair que les courants sont responsables, à travers l'advection, du découplage entre les flux dans les couches superficielle et profonde
The researches conducted in the framework of this thesis allowed to describe, on yearly and interannual time scales, the transfers of materials from the surface water column to the sediments of the Ross Sea. On the basis of the observations carried out on sediment trap samples, the annual biogeochemical dynamics of the system, the temporal relationships between productivity and sedimentation yearly cycles, the role of dominant zooplankters as contributors to carbon fluxes were clarified. We identified the relations among phytoplankton succession, affected by hydrology, changes in composition of the superficial particulate stocks, and the tendency of suspended matter to sink, by following the evolution of the plankton community throughout the austral summer. The annual cycle of primary productivity, the succession of different phytoplankton assemblages and the predominance of different feeding modes are the factors that globally control particulate transport to sediments. Besides these aspects, which are characterized by a relatively recurrent annual trend, other factors, abiotic and largely unforeseeable, appear to play an important role. On a time scale of months, the vertical displacement of isopycnal surfaces can hinder sedimentation, while on a longer time scale currents determine, through advection, the decoupling of fluxes in the surface and deep layers

Les activites et les flux de 210po et de 210pb ont ete mesures sur la fraction totale dans la colonne d'eau, sur du materiel collecte par des pieges a particules et sur du sediment. Le canyon du cap ferret (golfe de gascogne) et le canyon lacaze-duthiers (ouest du golfe du lion) sont des zones de focalisation importantes pour le 210pb. Le canyon du grand-rhone (est du golfe du lion) montre un bilan quasiment a l'equilibre dans les plieges, mais la focalisation est bien marquee au niveau du sediment. Pour toute la marge du golfe du lion, cette focalisation dans le sediment s'observe principalement sur la pente continentale et sur la vasiere mediane du plateau. Dans le canyon du cap ferret comme dans celui du grand-rhone, le 210pb et le 210po ont permis de caracteriser l'origine du materiel collecte par les pieges. Il provient pour sa majeure partie de deux sources. Une premiere source en surface, constituee de materiel issu de production biologique et de materiel lithogene. Une deuxieme source, plus profonde, liee a de la resuspension sur le haut de pente ou les interfluves. Les activites en 210po et 210pb dans les pieges ne montrent aucune relation avec la nature des constituants majeurs. L'adsorption de ces elements est prioritairement liee a la quantite de particules disponible. Sur chacune des pentes, les taux de sedimentation diminuent avec la profondeur d'eau. Ils varient de 0,4 a 0,06 cm/an dans le canyon du cap-ferret (400 a 3000 m de fond) et de 0,5 a 0,05 cm/an pour toute la marge du golfe du lion (50 a 2000 m)