Littérature scientifique sur le sujet « Panaches fluviaux »

Le Laboratoire de Sondages Electromagnétiques de l'Environnement Terrestre a une pratique confirmée de la mise en oeuvre des radars Doppler VHF pour la réalisation de mesures eulériennes des courants marins en zone côtière. Avec ce même instrument, on peut réaliser, simultanément aux mesures eulériennes, des mesures lagrangiennes en effectuant le suivi, avec le radar, de flotteurs dérivants de surface équipés de balises. Nous proposons une méthode d'utilisation couplée des données eulériennes et lagrangiennes pour estimer l'importance des phénomènes de diffusion horizontale. L'influence de la résolution spatiale des mesures de courant et du nombre de flotteurs sur la précision des mesures de dispersion a été discutée. Une validation de cette méthode a été effectuée à partir d'une étude numérique sur un exemple de panache fluvial (I'étude de ce dernier est un des axes principaux de recherche du LSEET). Cette étude montre que l'erreur sur l'estimation de ce coefficient pour 5 bouées lâchées et avec une résolution spatiale de (500 x 500) m- peut être de l'ordre de 35%. On obtient ainsi un instrument particulièrement complet de diagnostic dynamique en zone côtière, présentant un grand intérêt pour l'étude d'un rejet ou le transport d'un contaminant.

River regulations ultimately degrade fluvial forms and morphodynamics and simplify riparian and aquatic habitats. For several decades, river restoration actions have been performed to recover geomorphic processes and diversify these habitats to enhance both river biodiversity and ecosystem services. The objective of this study is to provide quantitative feedback on the experimental restoration of a large regulated and by-passed river (the Upper Rhine downstream of the Kembs Dam, France/Germany). This restoration consisted of the construction of two transverse groynes and the removal of bank protection. A monitoring framework composed of topo-bathymetric surveys as well as flow velocity and grain size measurements was established to assess the channel morphodynamic responses and evaluate their effects on habitat suitability for five native fish species using habitat models. A riverscape approach was used to evaluate the landscape changes in terms of both the configuration and the composition, which cannot be considered with classic approaches (e.g., Weighted Usable Area). Our results show that the two transverse groynes and, to a lesser extent, bank erosion, which was locally enhanced by the two groynes, increased habitat diversity due to the creation of new macroforms (e.g., pools and mid-bars) and fining of the bed grain size. Using a riverscape approach, our findings highlight that the restoration improved eel and juvenile nase species due to slowing down of the current and the deposition of fine sediments downstream of both groynes. As a consequence, the restoration improved the habitat suitability of the studied reach for more fish species compared with the pre-restoration conditions. This study also demonstrates that the salmon habitats downstream of the restored reach were improved due to fining of the bed grain size. This finding highlights that, for restorations aimed at fish habitats, the grain size conditions must be taken into consideration along with the flow conditions. Furthermore, the implementation of groynes, while not a panacea in terms of functional restoration, can be a strategy for improving fish habitats on highly regulated rivers, but only when more functional and natural options are impossible due to major constraints.

The greater one-horned rhinoceros or Indian rhinoceros (Rhinoceros unicornis) faced extinction in British India at the end of the nineteenth century. In 1908, the Government of Assam established the Kaziranga Game Reserve (KGR, now Kaziranga National Park) to preserve the vanishing rhino. As the twentieth century progressed, creating wilderness – by demonising the presence of the peasants and graziers – became a global panacea for protecting wildlife. Contrary to that belief, this article will show how the rhino population revived amidst human existence dictated by agro-ecological interactions and bureaucratic expediencies. The rhino’s ethology and its place in the imagination of rural people minimised its enemies. Moreover, in fluvial geography that constantly transformed the KGR’s boundaries, peasants and graziers creatively negotiated their usufruct rights and supported rhino preservation. Locating the KGR in the historical analysis of fluvial agro-ecology, this study illuminates how a critical interaction between different actors, i.e. human and non-human and coloniser and colonised, accentuated the cultural and material contestations amidst which the rhino eventually survived.

“Present is the key to the past”—in this all-inclusive uniformitarians’ geological panacea, the Precambrian continental sedimentation system stands out as an odd candidate. The distinctive nature of Precambrian alluvial sedimentation, not analogous to their Phanerozoic counterparts, is highlighted in literature in the absence of rooted vegetation, soil, and an overall greenhouse atmospheric condition. Documentation from Precambrian alluvial deposits around the globe suggests a sedimentation pattern dominated by scree cones, alluvial fans, and braid-plains under the combined effects of aggressive weathering and absence of vegetation; ephemeral braid-plains convincingly outweigh the other alluvial systems in the rock record. It is also surmised that Precambrian fluvial systems, unlike their Phanerozoic-modern analogs, maintained unequivocal ephemeral character across different climatic zones with very less chance of assuming meandering channel planform in absence of buffering effects of rooted plant and adequate mud. Local ponding of muddy sediments, though visualized in some rare cases, was mostly connected with the generation of local paleoslope and unusual riverine hydrology. Recent studies, however, raised a question about the actual paucity of mud, documented meander channel planforms from Precambrian fluvial records, and drew a parallel between the character of the Pre-Silurian alluvial plain on the surface of Earth and meander channel planforms on the Martian surface, interpreted from satellite imagery data. From the collation of data on alluvial deposits from a number of Indian Precambrian basins, augmented by new data from the Bayana basin, a Paleoproterozoic basin in the North Delhi fold belt, the present study attempts to document nuances and intricacies in Precambrian alluvial sedimentation motif that include facies architecture and paleohydrology. From an extensive, though not exhaustive, database, the study intends to claim the establishment of a meander channel-form in Precambrian river systems at a local scale in areas of low discharge and availability of higher silt and mud.

Les modèles de circulation générale océanique sont une des composantes essentielles de l'étude de l'évolution du climat terrestre. A l'echelle de la circulation océanique, le flux d'eau douce apporté par les fleuves est très faible, mais son influence est particulierement importante. Or ce flux est mal pris en compte dans la plupart des modèles d'océan global. Ce travail vise à proposer un couplage efficace entre surfaces continentales et océan global qui permette d'assurer une continuite dynamique du point de vue des flux d'eau douce. Pour cela, il est démontré que les modèles de surfaces continentales sont le moyen à privilegier afin d'obtenir des flux corrects à l'interface. L'interaction entre panaches d'eau douce créés par les fleuves et l'océan cotier est étudiée et des paramétrisations des processus de mélanges influençant ces dynamiques sont proposées. Dans un contexte général, une paramétrisation de la dynamique des flux d'eau douce cotiers est proposée en se basant sur une analyse énergétique du problème. Un modèle en boite est créé dont le comportement est satisfaisant et des possibilités quant à son implémentation sont proposées
Continental runoff is usually poorly described in most ocean general circulation models used for climate research. Although the inflow of freshwater from continents is very small compared with any large scale current, its influence is known to be important. This work aims at providing a better representation of continental runoff in ogcms in order to ensure a dynamical continuity of freshwater from continents towards global ocean circulation. It is shown that land surface models should be the only reliable source for continental runoff to be considered from a global point of view. Interaction between river plumes and global circulation is investigated. It is shown that is possible to take into account some processes that affect the fate of freshwater once it has reached the continental shelf. These processes may be taken into account using only data available from a global scale. In order to include the baroclinic dynamics created by river inflows in coastal regions, a closure of this subgrid scale process is suggested. Based on energy conservation, a box model is created that proves to have the same behaviour than a realistic high resolution river plume simulation

Cinq des plus grands fleuves mondiaux sont en Arctique et transportent des quantités importantes de carbone dissous organique (COD) et inorganique (CID) dans l’Océan Arctique (OA). La réponse de l’océan côtier à ces apports est encore incertaine, ce qui est un frein à l’estimation des flux air/mer de CO2 dans cette région. Dans un contexte de réchauffement climatique et de changement rapide de l’environnement arctique, il est donc important de mieux comprendre l’effet de ces apports de carbone terrigène sur les flux de CO2 dans les panaches fluviaux. Le modèle couplé océan/glace/biogéochimie ECCO-Darwin est utilisé afin d’étudier la réponse du sud-est de la mer de Beaufort aux apports de carbone dissout du fleuve Mackenzie des échelles synoptiques à interannuelles. Ce modèle régional intègre le tout premier forçage interannuel journalier de COD terrigène provenant du Mackenzie estimé grâce à la fusion de données in situ et de données satellites acquis aux trois embouchures principales du delta. Nous observons que la variabilité interannuelle du débit du Mackenzie module localement les flux air/mer de CO2 dans le panache fluvial côtier. Le CID terrigène contribue deux fois plus que le COD terrigène au dégazage du panache. Avec le dégel du pergélisol, les incertitudes sur la dégradation du COD terrigène dans les panaches fluviaux sont nombreuses. La variabilité des flux air/mer de CO2 liée à la dégradation bactérienne est estimée à ±0.39 TgC yr−1 en 2009. D’autres processus biophysiques contribuent également à cette variabilité comme la floculation du COD terrigène (+0.14 TgC yr−1 absorbé par l’océan) et la stratification verticale induite par le panache (+0.35 TgC yr−1 rejeté par l’océan). Ce travail de thèse met en lumière l’importance d’inclure une représentation réaliste du continuum terre/mer dans les modèles régionaux arctiques afin d’améliorer les estimés de flux de carbone dans cet océan changeant et fortement altéré par les modifications de ses bassins versants
About 10 % of atmospheric carbon dioxide is sequestered in the ocean above 60°N, half of which is in coastal seas where 10 % of the global riverine freshwater volume flows in. Five of the world’s largest rivers convey in the Arctic Ocean (AO) huge quantities of dissolved carbon in the organic (DOC) and inorganic (DIC) form. The response of the coastal ocean to this supply is still highly uncertain, which makes the assessment of air-sea CO2fluxes challenging in this remote region. It is thus timely to gain a better understanding of the impact of terrestrial carbon released by watersheds on air-sea CO2 fluxes in Arctic rivers plumes, especially in a context of global warming. In the present PhD thesis, the ECCO-Darwin ocean-sea ice-biogeochemical model is used to investigate the synoptic to interannual response of the South eastern Beaufort Sea (Western AO) to the Mackenzie River’s carbon exports. The model includes the very first daily terrestrial DOC (tDOC) runoff forcing estimated through merging riverine in situ measurements and coastal remotely sensed data at three major delta outlets, over the last two decades (2000-2019). We find that interannual variability in river discharge modulates localized air-sea CO2flux in the coastal plume with riverine DIC contributing twice as much as riverine DOC to CO2 outgassing. As current knowledge on tDOC remineralization in Arctic plume regions is still uncertain, the range of air-sea CO2 flux variability due to microbial remineralization is estimated to ±0.39 TgC yr−1 in 2009. Other biophysical processes also contribute to the high CO2 flux variability, such as tDOC flocculation (+0.14 TgC yr−1 in gassing) and enhanced plume stratification (+0.35 TgC yr−1 outgassing). To conclude, the work presented here intends to pave the way toward a better representation of the land-to-ocean continuum (LOAC) in regional Arctic models with the aim to improve the simulated carbon cycle in rapidly changing Arctic watersheds and coastal seas

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.