Soutenance mémoire
La zone côtière est l’espace de transition entre la mer et la terre. La proximité de la mer, et ses interactions avec la terre modèlent les entités naturelles physiques et biologiques du littoral, ainsi que les activités socio-économiques qui lui sont liées. La délimitation de la zone côtière varie suivant que l’on s’intéresse aux écosystèmes ou aux activités économiques et humaines à proximité. Généralement la zone côtière est limitée à terre à une bande de 15 kilomètres minimum incorporant l’arrière-pays et rattachée à un bassin hydrographique bien défini. En mer, la zone côtière correspond à la limite des eaux territoriales, soit 12 miles nautiques. Cette limite est un peu floue si l’on considère les échanges de matières organique ou inorganique, à ses interfaces : le bassin versant, l’atmosphère et le large . D’un point de vue environnemental et géologique, cette limite peut être étendue à la limite d’influence des apports continentaux en mer ; autrement dit, la zone côtière s’étend depuis les sources de matière (bassin versant) jusqu’aux puits (marge continentale et bassin profond).
Les échanges qui règnent aux interfaces de la zone côtière sont directement influencés par le climat . Dans cette zone fragile, la pression grandissante des activités humaines et le changement climatique agissent donc dans une certaine mesure sur les échanges à ses interfaces. Le traceur qui va nous permettre de suivre ces échanges, leur variabilité et par là, celle du climat est l’ensemble {eau + particule}.
Le golfe du Lion : une marge continentale à construction deltaïque
Généralités
Le golfe du Lion est une marge continentale à construction deltaïque. Il forme un plateau relativement large, incisé par de nombreux canyons sous-marins. Il est soumis à la fois aux apports saisonniers du Rhône, ainsi qu’à ceux de toute une série de fleuves côtiers à caractère torrentiel. Les apports grossiers de ces fleuves alimentent le littoral sableux à proximité des embouchures, alors que les apports fins sont transportés au grès des vagues et des courants sur toute la plateforme et au delà, vers le bassin profond. Depuis la stabilité du haut niveau marin actuel vers 6000 ans BP environ (Aloïsi et al., 1978), ces apports se sont répartis sur toute la plateforme depuis l’embouchure du Rhône où la vasière holocène fait plus de 40 m d’épaisseur jusque sur le plateau roussillonnais au SO où ces dépôts ne font plus que quelques mètres d’épaisseur (Labaune, 2005).
Les cartes morpho-sédimentaires des fonds du golfe du Lion présentées dans cette étude sont issues d’une compilation faite pour le site ORME (http://medias.obs-mip.fr/orme/) (Monaco and Aloïsi, 2000) à partir de documents cartographiques établis dans le cadre de thèses (Aloïsi, 1986; Got, 1973; Monaco, 1971) et de cartes publiées (Aloïsi et al., 1973; BRGM, 1996). J’ai intégré ces différentes cartes dans un SIG afin de faciliter l’utilisation de ces données et en vue de les intégrer de manière dynamique dans le site internet ORME.
La répartition de cette vasière holocène montre bien la prépondérance des apports du Rhône par rapport aux fleuves côtiers du pourtour du Languedoc-Roussillon, et le transport général d’est en ouest sur le plateau . Des dépôts locaux, comme au sud de l’embouchure de l’Aude, montrent également le comblement de dépressions formées avant la dernière transgression marine ainsi que des dépôts associés à des embouchures fluviatiles temporaires (Monaco, 1971).
Caractéristiques morpho-bathymétriques et sédimentaires
Les différentes unités sédimentaires du golfe du Lion : les sables littoraux, la vasière circalittorale (silts et vases) et le domaine du large comprenant notamment des sables hétérogènes , forment autant d’unités fonctionnelles distinctes interagissant entre elles. Le littoral sableux est alimenté par les différents fleuves. Ce matériel est mobilisé lors des épisodes de tempête et déplacé suivant la dérive littorale. Il existe plusieurs cellules avec des directions de dérive différentes le long du littoral du golfe du Lion qui dépendent de l’angle d’incidence des vagues principales par rapport à la côte. Les cellules et directions principales de ces dérives littorales sont bien connues et ont été établies par méthodes bathymétrique (Certain, 2002; Durand, 1999) ou traçages radioactifs (Anguenot and Monaco, 1967; Courtois and Monaco, 1969).
La vasière apparaît à partir de 30 m de profondeur à la limite d’action des vagues de tempête et des forts courants. Elle est directement connectée au delta/prodelta en face du grand Rhône mais détachée des embouchures et prodeltas des autres fleuves du golfe du Lion. Sa limite externe se situe aux alentours de 90 m de profondeur.
Le domaine du large est composé de formations hétérogènes de sables et de vases, localisées entre l’isobathe 90 m et la rupture de pente vers 200 m de profondeur. Des formations de sables hétérogènes se situent au milieu du domaine du large ainsi qu’en tête des canyons du Cap de Creus et du Lacaze-Duthiers.
Circulations induites par le vent et thermo-haline
Les unités sédimentaires et fonctionnelles du golfe du Lion sont soumises à différents forçages. Dans une mer sans marée, la circulation sur le plateau est induite principalement par le vent. Les vents principaux sont le Mistral de secteur nord et la Tramontane de secteur nordouest, vents continentaux à l’origine de tourbillons méso-échelle anticyclonique et cyclonique dans les parties est et ouest du golfe du Lion respectivement (Estournel et al., 2003). En période hivernale, conditions non stratifiées, ces vents favorisent la dispersion des panaches fluviaux et le refroidissement des eaux de surface à l’origine des plongées d’eau dense . Les vents marins de SE sont à l’origine des tempêtes et des crues sur le littoral. Ils induisent la formation d’un courant côtier transportant les panaches fluviaux le long du littoral depuis le NE jusqu’au SO , lieu d’exportation préférentiel du matériel du plateau vers la sortie du golfe du Lion (Ulses, 2005). Le plateau est bordé par un courant de pente (courant Liguro-Provançal) dont les instabilités (méandres) favorisent les échanges côte-large, en particulier au niveau des canyons sous-marins .
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Table des matières
VARIABILITÉ ET DEVENIR DES APPORTS SÉDIMENTAIRES PAR LES FLEUVES
CÔTIERS : CAS DU SYSTÈME TÊT – LITTORAL ROUSSILLONNAIS DANS LE
GOLFE DU LION
Remerciements
Table des matières
1 INTRODUCTION
1.1 Contexte général
1.2 Problématique et méthodologie
1.3 Intérêt pour la communauté scientifique
2 CADRE RÉGIONAL : CARACTÉRISTIQUES ET FONCTIONNEMENT DES HYDRO-SYSTÈMES CÔTIERS MÉDITERRANÉENS
2.1 Les systèmes {fleuves côtiers – prodeltas} dans le golfe du Lion
2.1.1 Le golfe du Lion : une marge continentale à construction deltaïque
2.1.2 Influence du Rhône et des fleuves côtiers
2.1.3 Des formations côtières particulières : les prodeltas
2.2 Présentation du site d’étude
2.2.1 Le prodelta de la Têt
2.2.2 Les forçages
2.3 Conclusions
3 MATÉRIEL ET MÉTHODES : LA PLATEFORME D’OBSERVATION DE L’ENVIRONNEMENT MÉDITERRANÉEN – LITTORAL LANGUEDOCROUSSILLON (POEM-L2R)
3.1 Stratégie générale : une approche multi-échelle
3.1.1 Un système de mesure adapté : la plateforme POEM-L2R
3.1.2 Les campagnes instrumentées autour de la plateforme POEM
3.2 Mesures et analyses
3.2.1 Les apports fluviaux
3.2.2 La bouée météo-marine sur le prodelta de la Têt
3.2.3 La concentration des matières en suspension (MES)
3.2.4 L’altimétrie – mesure du niveau du fond sédimentaire
3.2.5 Sédimentologie et géochimie
3.3 Suivi de terrain
3.4 Conclusions
4 RÉSULTATS : EXPÉRIENCES MENÉES AUTOUR DE LA PLATEFORME INSTRUMENTÉE
4.1 Contribution à l’étude des fleuves côtiers et prodeltas associés dans les apports
sédimentaires au Golfe du Lion
Contribution to the study of coastal rivers and associated prodeltas to sediment
supply in Gulf of Lions (NW Mediterranean Sea)
François Bourrin, Xavier Durrieu de Madron, Wolfgang Ludwig
Soumis le 26/05/2006, accepté le 15/09/2006
Vie et Milieu – Life and Environment, 2006, 56 (4) : 307-314
Volume spécial du programme SYSCOLAG (Systèmes Côtiers et Lagunaires).
4.2 Dynamique sédimentaire durant les tempêtes « humides » et « sèches » sur le
littoral de la Têt (Sud-ouest du golfe du Lion)
Sediment dynamics during wet and dry storm events on the Têt inner shelf (SW
Gulf of Lions)
J. Guillén, F. Bourrin, A. Palanques, X. Durrieu de Madron, P. Puig, R. Buscail
Soumis le 04/07/2005, accepté le 05/09/2006
Marine Geology 234 (2006) 129–142
EUROSTRATAFORM Vol. 1: Source to Sink Sedimentation on the European Margin
4.3 Une crue océanique dans une mer sans marée dominée par les vagues : cas de la Têt
dans le golfe du Lion (Nord-ouest de la Méditerranée, France)
An oceanic flood in a microtidal, storm dominated basin: the Têt, Gulf of Lions
(NW Mediterranean, France)
Bourrin, F., Friend, P.L. Amos, C.L., Durrieu de Madron, X., Thompson, C.E.L.,
Manca, E., Ulses, C.
Soumis le 09/05/2007
Continental Shelf Research, Gulf of Lions Special Issue
4.4 Impact de la circulation hivernale et de la formation des eaux denses sur l’érosion du plateau dans le golfe du Lion
Impact of winter Dense Water Formation on shelf sediment erosion (evidence
from the Gulf of Lions, NW Mediterranean)
François Bourrin, Xavier Durrieu de Madron, Claude Estournel, Serge Heussner
Soumis le 13/07/2007
Continental Shelf Research, Gulf of Lions Special Issue
4.5 Enregistrement sédimentaire des derniers milliers d’années sur un prodelta à faible
taux d’accumulation dans une mer sans marée
Last millennia sedimentary record on a micro-tidal, low-accumulation prodelta
(Têt NW Mediterranean)
François Bourrin, André Monaco, Jean-Claude Aloïsi, Joan-Albert Sanchez-Cabeza,
Johanna Lofi, Serge Heussner, Xavier Durrieu de Madron, Gérard Jeanty,
Roselyne Buscail, and Gilles Saragoni
Soumis le 19/12/2006, accepté le 16/03/2007
Marine Geology, sous presse
5 CONCLUSION
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