Soutenance mémoire
Cadre géographique et physique
Situation géographique
Le Grand écosystème marin du courant des Canaries (CCLME) est un écosystème d’upwelling de bord est et est l’un des plus productifs au monde (Sambe et al., 2016). Il s’étend du détroit de Gibraltar, au nord du Maroc (36°N, 5°W) à l’archipel des Bijagos au Sud de la Guinée-Bissau (11 °N, 16°W), englobant les côtes et les zones économiques exclusives (ZEE) du Maroc, du Sahara occidental, de la Mauritanie, du Sénégal, de la Gambie, de la GuinéeBissau et de l’Espagne (îles Canaries). Les eaux du Cap-Vert et de la Guinée sont aussi comprises dans le CCLME, elles sont considérées comme des eaux adjacentes dans sa zone d’influence (Valdés and Déniz-González, 2015). La zone d’étude dans cette thèse s’étend du Cap Cantin au Maroc (31°65´ N) jusqu’en Casamance (12°31´ N) au sud du Sénégal (Figure I. 1).
Topographie côtière du système étudié
Les vastes plateaux et les montagnes de l’Atlas au Maroc, constituent la région la plus élevée, avec des sommets atteignant entre 3 000 m et 4 000 m au-dessus du niveau de la mer. Ils longent l’Atlantique et sont séparés du littoral par une étroite plaine qui se prolonge au sud dans les vastes étendues de terres basses de la zone sahélienne. Apparaissent ensuite les affleurements montagneux de la Mauritanie et quelques collines peu élevées dans le sud-est du Sénégal dont le point culminant, près de Nepen Diakha, atteint 581mètres au-dessus du niveau de la mer. La topographie côtière du delta du Sine Saloum, plus au sud, se caractérise par une faible altitude et un nombre croissant de plaines inondables vers le sud ; ensuite, la Gambie est presque entièrement composée de plaines alluviales flanquées de collines basses atteignant une altitude maximale de 53 mètres au-dessus du niveau de la mer (CCLME, 2016).
Nature sédimentaire des fonds marins
La nature du sédiment du fond marin est très importante ; elle conditionne la répartition des espèces. En effet certaines de ces espèces sont associées à des fonds sableux et d’autres à des fonds rocheux ou encore boueux (CCLME, 2016). Des études ont été menées en 2015 par la FAO (Organisation des Nations Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture) sur la nature des fonds. Ces études effectuées par le biais de deux campagnes écosystémiques organisées par les projets CCLME et EAF-Nansen en juin 2011 et novembre 2012 couvraient les eaux marines au nord du plateau continental marocain jusqu’au sud de la Guinée. Cinq types de sédiment (boue, boue sableuse, sable vaseux, sable et graviers) ont été distingués. En utilisant le triangle de Folks deux autres classes n’appartenant pas à celle des sédiments (corail et roche) ont été ajoutées et représentées (Figure I. 2). On constate que dans la zone nord, la nature du fond prédominant est de type sableux. La zone nord du Sénégal et la zone mauritanienne sont dominées par les types sablo-vaseux et sablo-boueux. La zone au sud de la presqu’île du Cap Vert est dominée par des fonds de types sableux, sablo-vaseux et de boue sableuse; des coraux y sont identifiés (CCLME, 2016).
Océanographie physique
Courants et contre-courants océaniques
Le CCLME est sous l’influence de courants marins dont les principaux (Figure I. 3) sont (Binet, 1991; Barton, 1998; Faye, 2015):
❖ le Courant des Canaries (CC) qui constitue le courant de limite Est du gyre subtropicale Nord Atlantique ;
❖ le Courant Nord Equatorial (NEC) qui constitue la branche sud du gyre subtropicale Nord Atlantique et qui s’écoule vers l’ouest ;
❖ le Contre-Courant Nord Equatorial (NECC) qui se dirige vers l’est contre les vents dominants entre 5°N et 10°N ;
❖ le Dôme de Guinée (DG) présentant une circulation cyclonique est la partie de la crête zonale de la thermocline et apparaît comme une « montagne » entre le NEC et le NECC ;
❖ le courant mauritanien (MC) représentant une bifurcation du NECC vers le nord le long de la côte.
Présence d’upwellings permanent et saisonnier dans le CCLME
Au mouvement horizontal des masses d’eaux (courants océaniques), s’ajoute une composante verticale associée principalement à une résurgence d’eaux profondes connues sous le nom d’upwelling (Figure I. 4). Le processus d’upwelling (remontées d’eaux froides) est assez bien connu : les alizés dirigés vers l’équateur le long de la côte africaine entraînent une dérive des eaux de surface vers le large (dérive d’Ekman) et une remontée d’eaux profondes (upwelling) froides et riches en nutriments dans la zone côtière (Binet, 1988; Roy, 1989; Arístegui et al., 2009; Benazzouz et al., 2014). Le long du courant des Canaries, les upwellings ne sont pas réguliers. Les facteurs influençant la variation méso-échelle dans les remontées d’eaux incluent la formation de filaments d’upwelling, la configuration de la ligne de côte, la largeur du plateau continental, l’enrichissement en nutriments, ainsi que les mécanismes physiques de rétention opposés aux mécanismes de dispersion (Roy, 1989; Demarcq and Faure, 2000; Benazzouz et al., 2014; Auger et al., 2016). Ces différents facteurs influent sur les variations relatives de la productivité primaire et secondaire, la répartition des poissons et leur abondance dans la zone du CCLME.
Dans cette région trois zones d’upwelling ont été décrites (Roy, 1989, 1998; Hagen, 2001; Benazzouz et al., 2014; Cropper et al., 2014) :
● la côte nord marocaine entre 26°N-35°N caractérisée par un upwelling saisonnier dont l’intensité est faible et augmente en été et en automne puis s’affaiblit en hiver et au printemps ;
● la côte sud marocaine et nord mauritanienne (désert du Sahara) entre 20°N et 26°N. avec un upwelling permanent qui reste intense pendant toute l’année ;
● la côte sud mauritanienne et du Sénégal entre 11°N-21°N caractérisée par un upwelling saisonnier en hiver.
D’autres observations plus récentes (Meunier et al., 2012; Faye, 2015; Auger et al., 2016) mettent en évidence des structures d’upwelling sous forme de filaments. Les filaments d’upwelling se forment le long de la côte Atlantique de l’Afrique nord-occidentale et s’étendent à plusieurs centaines de kilomètres au large comme c’est le cas des filaments du Cap Ghir, Cap Juby, Cap Bojador et Cap Blanc ; parfois la masse d’eau froide s’étire loin de la côte, ce qui correspond généralement à des processus de « filamentation » associés à une augmentation locale de l’intensité de l’upwelling (phénomène que l’on rencontre souvent en aval des caps) (Faye, 2015). L’apparition de ces filaments est le résultat de l’interaction entre les remontées d’eaux profondes et une particularité ou une irrégularité topographique côtière ou sous-marine comme la présence de caps ou de canyons sous-marins (Sangrà, 2015; Auger et al., 2016).
|
Table des matières
Introduction générale
Chapitre I: Contexte géographique et biophysique de l’environnement marin et côtier du sud CCLME
I.1. Cadre géographique et physique
I.1.1. Situation géographique
I.1.2. Topographie côtière du système étudié
I.1.3. Nature sédimentaire des fonds marins
I.1.4. Océanographie physique
I.1.4.1. Courants et contre-courants océaniques
I.1.4.2. Présence d’upwellings permanent et saisonnier dans le CCLME
I.1.4.3. Caractéristiques hydro-climatiques
I.2. Cadre biologique et écologique
I.2.1. La production primaire: base de la chaîne alimentaire
I.2.2. Le zooplancton dans le CCLME
I.2.3. Relations phytoplancton-zooplancton : un couplage complexe
I.2.4. Le micronecton dans le CCLME
I.2.5. Les poissons pélagiques : dits petits et grands
I.2.6. Les tops super prédateurs marins : mammifères marins, et requins
Chapitre II: L’approche méthodologique par l’acoustique sous-marine active
II.1. L’acoustique sous-marine et son application en halieutique
II.1.1. Notions essentielles d’acoustique sous-marine
II.1.1.1. L’onde sonore
II.1.1.2. Energie et intensité sonore
II.1.1.3. Le décibel : une unité relative
II.1.1.4. Le transducteur acoustique
II.1.1.5. La fonction de directivité et le diagramme de directivité des sondeurs
II.1.1.6. Propagation du son : zones de Fresnel & de Fraunhofer
II.1.1.7. Impulsion acoustique ou sonore dite ping
II.1.1.8. Rétrodiffusion acoustique : propriété clef de la détection
II.1.1.9. Mesures acoustiques
II.1.2. Application de l’acoustique au zooplancton et au micronecton
II.1.2.1. Définition des couches diffusantes
II.1.2.2. Méthode d’étude par acoustique
II.2. Outils de traitement des données acoustiques
II.2.1. L’interface de Matecho sous Matlab
II.2.2. Description de la chaîne de traitement dans Matecho
II.2.3. Autres fonctionnalités dans Matecho : la classification bi-fréquence
Chapitre III: Description, tendances et distributions spatio-temporelles des couches diffusantes en relation avec l’environnement dans le CCLME
III.1. Introduction
III.2. Matériel et méthodes
III.2.1. Collecte des données acoustiques lors de campagnes océanographiques
III.2.2. Données environnementales associés aux détections acoustiques
III.2.3. Analyse des données acoustiques et environnementales
III.3. Résultats et discussion
III.3.1. Description des couches diffusantes
III.3.1.1. Structure générale
III.3.1.2. Nombre de couches diffusantes dans la colonne d’eau
III.3.1.3. Epaisseur et profondeur maximale des couches
III.3.2. Tendances et distributions spatio-temporelles des couches diffusantes dans le CCLME
III.3.2.1. Tendances des variables environnementales
III.3.2.2. Analyse du déplacement latitudinal des biomasses acoustiques
III.3.2.3. Analyse des tendances et des anomalies de la biomasse acoustique
III.3.2.4. Migration verticale nycthémérale
III.4. Conclusion
Chapitre IV: Étude de la distribution à fine échelle des couches diffusantes sur la Petite côte sénégalaise
IV.1. Introduction
IV.2. Matériel et méthodes
IV.2.1. Collecte des données acoustiques et environnementales
IV.2.2. Analyse des données
IV.3. Résultats et discussion
IV.3.1. Caractérisation des masses d’eaux
IV.3.2. Variabilité de la structure verticale des couches diffusantes
IV.3.2.1. Variabilité spatiale en fonction des caractéristiques de la masse d’eaux
IV.3.2.2. Migration verticale nycthémérale des organismes pélagiques structurés en couches diffusantes
IV.3.3. Dimension verticale des couches vs profils verticaux physico-chimiques
IV.3.4. Comportement des couches en relation avec les caractéristiques de l’habitat pélagique
IV.3.4.1. Zone de résurgence
IV.3.4.2. Large de l’upwelling
I.1. Conclusion
Conclusion générale
