Добірка наукової літератури з теми "Sédiments fluviaux – Lion, Golfe du (France)"

Les plateaux continentaux constituent l'exutoire des fleuves et de leur charge sédimentaire provenant de l'érosion des continents. En raison de l'anthropisation des bassins versants, les fleuves charrient également de nombreux contaminants qui se trouvent majoritairement sous forme particulaire, étroitement liés aux particules sédimentaires fines. La dynamique de la matière d'origine fluviale est mal connue et fortement dépendante des caractéristiques morphologiques, hydrodynamiques et du régime fluvial du site considéré. Le plateau continental du Golfe du Lion est une zone dont la dynamique des apports fluviaux a été intensément étudiée depuis plusieurs décennies. Les tempêtes d'est ont été reconnues comme une composante essentielle du transport à travers le plateau. Elles induisent en effet de forts courants dirigés vers le sud-ouest qui exportent les eaux côtières hors du Golfe du Lion vers la marge continentale espagnole, mais aussi des vagues qui remettent en suspension les sédiments. Cette thèse a pour premier objectif d'étudier le devenir des apports du Rhône sur le plateau continental du Golfe du Lion et plus précisément d'évaluer les temps de résidence de l'eau fluviale sur le plateau en réponse aux forçages physiques. Le second objectif est de caractériser la dynamique des bilans sédimentaires du Golfe, en matière de stockage et d'érosion pour différentes régions du plateau, mais aussi de transfert entre ces régions, et finalement d'export vers la pente et la marge continentale espagnole. La méthodologie utilisée repose sur la modélisation numérique hydrosédimentaire de l'automne 2010 à l'hiver 2011 et s'appuie sur des jeux d'observations innovants. Le dispositif numérique se base sur le couplage du modèle 3D SYMPHONIE avec le modèle d'état de mer WW3 et le modèle de transport sédimentaire MUSTANG. Les observations sont issues de mouillages permanents et de la campagne CASCADE (mars 2011) durant laquelle de nombreux instruments ont été déployés. La thèse est organisée en deux parties. La première partie porte sur les temps de résidence de l'eau d'origine Rhodanienne sur le plateau du Golfe du Lion et sur son export hors du Golfe. Les résultats montrent que les temps de résidence, moyennés sur 3 mois, peuvent varier de 30 à 55 jours avec un rôle important des vents forts pour réduire ces temps de résidence. Les voies d'export au sud-ouest du Golfe du Lion ont ensuite été examinées. Dans cet objectif, l'extrémité du plateau continental, qui ouvre vers le plateau continental espagnol, et la pente continentale, qui mène vers le domaine profond, ont été séparées. En raison de la douceur de l'hiver étudié, l'export se fait à 70% vers le plateau espagnol. Ce résultat contraste avec des études antérieures montrant, pour un hiver froid, qu'une telle proportion transitait vers la pente continentale. La seconde partie concerne la dynamique des sédiments, avec pour première région étudiée le prodelta du Rhône. Sur les 8 mois considérés, 20% des apports sédimentaires du Rhône sont stockés sur 140 km2 devant l'embouchure. Le dépôt de sable est presque exclusivement limité à la zone 0-20 m tandis qu'au-delà le dépôt est majoritairement composé de vase. Sur ces zones plus profondes, les tempêtes ont pour effet d'éroder une part relativement faible des dépôts de vase et d'y déposer du sable. La seconde région étudiée est l'ensemble du plateau continental sur lequel différentes zones ont été mises en évidence. Certaines sont dominées par l'érosion des sédiments (e.g. au nord du Cap d'Agde) et d'autres, au contraire, pour lesquelles le dépôt de matière sédimentaire est dominant (e.g. vasière entre Narbonne et Leucate). Finalement, sur l'ensemble de la période étudiée, le plateau continental du Golfe du Lion a connu un flux de matière sortant de l'ordre de 5.7 Mt pour un total d'apport fluvial de 3.2 Mt
The continental shelves are the outlet of rivers and their sediment load resulting from continental erosion. Due to the anthropization of watersheds, rivers also carry contaminants, most of which, in particulate form, are fixed to fine sedimentary particles. The filtering role of the continental shelves with regard to these inputs is poorly known and strongly depends on the morphological, hydrodynamic and river regime characteristics of the site. The Gulf of Lions is an area whose functioning with regard to river inputs has been intensely studied for several decades. Easterly storms have been recognized as an essential component of transport across the Gulf of Lions shelf. They induce strong southwesterward currents that export coastal waters out of the Gulf of Lions to the Spanish margin, as well as swells that resuspend sediment. The first objective of this thesis is to study the fate of the Rhône's inputs to the Gulf of Lions and more precisely to determine the residence times of river water on the shelf in response to physical forcings. The second objective is to study the dynamics of sediment budgets in the Gulf, in terms of storage and erosion for different regions of the shelf, but also of transfer between these regions, and finally of export to the slope and the Spanish continental margin. The methodology used is based on hydro-sedimentary numerical modelling and relies on innovative observation sets. The numerical tool is based on the coupling of the 3D SYMPHONIE model with the WW3 sea state model and the MUSTANG sediment transport model. The abundance of observations during the winter 2010-2011 motivated the choice to carry out the numerical modelling from September 2010 to May 2011. The observations are constitued of permanent moorings on the shelf and many deployed intruments during the CASCADE campaign (March 2011). The thesis is organized in two parts. The first part deals with the residence times of water of Rhodanian origin on the Gulf of Lions shelf and its export outside the Gulf. The results show that the residence times can vary from 30 to 55 days with an important role of strong winds to reduce them. Export routes in southwest of the Gulf of Lions were then investigated. For this purpose, the end of the continental shelf, which opens towards the Spanish continental shelf, and the continental slope, which leads to the deep domain, were separated. Due to the mild winter under study, 70% of exports are toward the Spanish shelf, in contrast to previous results showing that for a cold winter this percentage corresponds to a transfer to great depths via the Cap de Creus canyon. The second part concerns the transfer of sediments. We then focus on the retention of matter on the Rhône prodelta. Over the 8 months considered, 20% of the contributions from the Rhône are stored over 140 km2 in front of the mouth. The sand deposit is limited to the 0-20 m zone while beyond 20 m, the deposit only concerns mud. In these deeper areas, storms erode a relatively small portion of the mud deposits and create new sand deposits. The second zone studied is the entire continental shelf on which erosive zones north of Cap d'Agde and an accumulation on the mudflat between Narbonne and Leucate, in the upper part of the Cap de Creus canyon and at the exit of the Gulf of Lions in front of Rosas Bay are highlighted. Finally, over the period studied, the export of matter out of the Gulf of Lion shelf is about 5.7 M tons for an input of 3.2 M tons by the Gulf of Lions rivers

Un suivi à long terme des flux particulaires, intégrés à l'échelle mensuelle, de la température et de la variance du courant, mesurées toutes les heures, est réalisé sur la marge continentale du Golfe du Lion depuis Octobre 1993. Cette étude doit définir la variabilité spatiale de l'intensité et de la nature des flux particulaires, discriminer leur variabilité temporelle, et enfin analyser le rôle des facteurs contrôlant les échanges de matière entre la zone côtière et l'océan ouvert. Les facteurs de contrôle sont les sources de matière (apports fluviatiles, dépôts atmosphériques, indice de resuspension) et les processus d'échanges entre le plateau et le large (température comme indicateur de plongée d'eau froide, variance du courant). Les analyses statistiques montrent que le transfert de la matière particulaire vers l'océan profond n'est pas contrôlé par les sources de matière mais par la variabilité du courant Nord et la formation des eaux denses hivernales. Pour définir les régions d'importation des eaux du bassin et d'exportation des eaux du plateau, et le processus hydrodynamique prédominant l'exportation de la matière du plateau, des simulations numériques évaluent l'impact des forçages locaux (tension du vent, flux de chaleur, bilan hydrique) sur la variabilité des processus hydrodynamiques, et sur la variabilité induite de l'exportation de matière du plateau. Des gradients d'exportation d'Est en Ouest sur le plateau apparaissent ainsi qu'une corrélation positive entre l'exportation de matière du plateau et les flux particulaires sur la pente et enfin le rôle prépondérant des plongées d'eaux froides sur la variabilité interannuelle des flux particulaires
A long term experiment of monthly downward particle fluxes and hourly currents and temperature has been initiated in 1993 on the continental slope of the Gulf of Lions. This study aims at describing the spatial variation of the intensity and nature of particle fluxes, discriminating the temporal flux variability, and analysing the role of some forcing factors in the control of particle exchange across the margin. Forcing variables include sources of particulate matter on the shelf (river inputs, atmospheric input and resuspension) and cross-slope exchange mechanism derived from in-situ temperature and current records. The statistical analysis of the long term time series underlines that the transfer of particulate matter to the deep ocean is not forced by the sources of matter, and mass fluxes are likely controlled by the meandering of the Northern Current and by winter dense water formation. Numerical simulations have been carried out to check these hypotheses as well as to define the spatial structure of the water exchanges between the continental shelf and the basin and the major hydrodynamic mechanism which controls the export of matter to deep ocean. This modelling approach scans the impact of local atmospheric forcing (wind stress, heat fluxes, precipitation-evaporation budget) on the variability of the oceanic circulation and of mass fluxes within the canyons. Some results showed an East-West gradient of matter export on the shelf, a positive correlation between matter inputs from the shelf and particle fluxes measured on the slope as well as a positive correlation between anomalies of dense water formation rates and interannual variability of particle fluxes

Sous l'effet des facteurs tectoniques et eustatiques, les sédiments marins, situés sur les plateaux continentaux, transitent vers la pente et les plaines abyssales où ils alimentent des édifices plus ou moins vastes. Dans le Golfe du Lion, la Ride Sédimentaire Pyrénéo-Languedocienne, située au pied de la pente catalano-languedocienne, est une levée sédimentaire hypertrophiée d'age quaternaire. Elle forme la levée sud de la vallée du Cap Creus et la levée ouest de la vallée de Sète et se caractérise par la présence de dunes principalement d'origine hydrosédimentaire (sediment waves). Les études sismiques, morphologiques et sédimentologiques menées sur cet édifice constituent une étude multi-échelle permettant d'appréhender son origine, et les facteurs responsables de son édification durant le Plioquaternaire (tectonique salifère, écoulements gravitaires, déformation plastique), ces observations donnant un nouvel éclairage sur les processus régionaux de sédimentation marine profonde
Under effect of tectonical, eustatic and morphological factors, marine sediments mainly confined on the continental shelves, move to the slope and to the abyssal plain where they feed sedimentary bodies more or less extended. In the Gulf of Lions (north-western part of the Mediterranean), the Pyreneo-Languedocian Sedimentary Ridge, located at the foot of the Catalano-Languedocian slope is an enlarged sedimentary levee. It forms the southern levee of the Creus Cape valley and the western one of the Sète valley. This sedimentary ridge is characterised by dune-like structures which have mainly a hydro-sedimentary origin (sediment waves). Seismical, morphological and sedimentological studies conducted on the Ridge form a multi-scale study that allowed us to appreciate its original causes, the factors responsible for its construction during the Plioquaternary (salt tectonics, gravity flows, plastic deformation mechanisms) involving a new regional light

Cette étude à multiéchelles a pour objet la recherche du fonctionnement géodynamique du prisme littoral du golfe du Lion. L'évolution séculaire du prisme sableux émergé et immergé conduit à la mise en évidence de la notion de "disponible sédimentaire" pour caractériser la tendance à l'érosion ou à l'engraissement du littoral en fonction du volume des sédiments présents. A moyen terme, le système littoral réagit à travers deux modes successifs d'évolution : le modèle d"oscillation autour d'une position d'équilibre" (O. P. E) qui traduit le régime ordinaire du comportement des barres et le modèle de "net offshore migration" (N. O. M) qui pointe la tendance à un recul des barres sous l'effet d'évènements paroxystiques préludant à leur dégénérescence. Enfin, à l'échelle événementielle, l'étude permet de souligner le mode de réponse "instantanée" des unités sableuses qui composent le prisme au cours des différentes phases d'une tempête
This multi-scale study aims at understanding the geodynamic functioning of the gulf of Lions littoral prism. The secular evolution of the emerged and immersed sandy prism brings out the sediment availability notion to identify erosion or accretion trends of the shore according to sand volumes in the nearshore. At medium scale, the nearshore bars act in two successive modes: a dynamic equilibrium position (O. P. E. ) during common hydrodynamic conditions and a net offshore migration model (N. O. M. ) showing the seaward migration of bars during high-energy conditions leading up to their degeneration. Finally, at short scale, the study underlines the instantaneous response of shore sandy units during different periods of storm

L'impact des tempêtes et des chaluts sur la resuspension et le devenir du sédiment a été étudié dans le Golfe du Lion. Une première campagne réalisée dans une baie sablo-vaseuse a permis d'étudier l'effet d'une tempête sur la resuspension. Les résultats ont montré une augmentation de la turbidité dans toute la colonne d'eau. Un flux particulaire a été calculé, montrant la limite d'érosion par le pavage. Le temps de résidence du sédiment fin en suspension après le pic de la tempête est d'environ une semaine. Un modèle 1DV de couche limite turbulente a donné une bonne comparaison avec les observations et a montré qu'une telle tempête pouvait resuspendre du sédiment jusqu'à 40m, correspondant à la transition sable-vase. Une seconde campagne a permis d'estimer les caractéristiques des panaches turbides et les flux de resuspension générés par des chaluts de fond (géométrie, concentration en sédiment resuspendu, taille des grains) sur différents substrats. L'observation et la modélisation d'un panache ont montré que la plupart du sédiment en suspension se dépose au bout de quelques heures, et que le sédiment fin restant en suspension pourrait alimenter la couche néphéloi͏̈de de fond. L'impact des deux processus de resuspension a été comparé en conditions hivernales à l'aide d'un modèle hydrodynamique couplé à un modèle de transport sédimentaire. Les résultats indiquent que la resuspension naturelle concerne surtout les fonds sablo-vaseux jusqu'à 40m, alors que la resuspension anthropique est maximale sur les fonds vaseux vers 90m. Alors que les quantités remobilisées par les vagues et les courants excèdent celles induites par les chaluts, les quantités exportées sont comparables
The impact of storms and trawling on the resuspension and transport of sediment in the Gulf of Lion has been studied. A first experiment conducted in a muddy-sand bay, illustrated the effect of a major storm on sediment resuspension. The results revealed a strong turbidity increase throughout the whole water column. Particulate flux were estimated and highlighted the limitation of erosion by bed armoring. Residence time of suspended fine particles after the peak of the storm was about one week. A 1DV oscillatory turbulent boundary layer model compared well with the observations and further showed that such storms could resuspend sediment up to 40 m depth, corresponding to the sand to mud transition limit. A second experiment aimed at estimating the characteristics of the turbid plumes and the resuspension fluxes generated by bottom trawls (geometry, resuspended sediment concentration, grain size) on different muddy substrates. Monitoring and modeling of plume deposition showed that most of the resuspended sediment settled within a couple of hours, and that the remaining suspended fine sediment could feed the bottom nepheloid layer. The impact of both resuspension processes was compared in winter conditions using a sediment- and hydro- dynamics model. Results indicate that waves and currents resuspend primarily muddy-sand sediments of the inner-shelf, between 20 and 40 m deep, whereas trawling-induced resuspension is maximum on muddy sediment between 80 and 100 m depth. Whereas the quantities resuspended by waves and currents clearly exceed those induced by trawling, the quantities of exported particles are comparable

La problématique du trait de côte revient constamment dans les problèmes environnementaux littoraux. Depuis 6000 ans, le trait de côte s’est déplacé. Le golfe du Lion (mer Méditerranée) constitue un laboratoire naturel exceptionnel pour l’étude de la migration du trait de côte en milieu microtidal, de par les présences de lagunes en arrière du cordon et de barres subtidales sur l’avant-côte. Les lagunes sont des milieux où l’enregistrement sédimentaire est bien préservé, permettant de reconstruire l’évolution de la lagune et la construction de la barrière littorale. Le premier objectif de ce travail est de caractériser l’évolution de la lagune de Thau et du lido de Sète à travers l’étude du remplissage sédimentaire. Utilisant les techniques de sismique réflexion et de carottages sédimentaires, trois unités principales ont été décrites. Leur analyse et les datations obtenues ont permis de reconstruire les principales étapes de l’édification de la lagune. Les littoraux présentant deux barres sédimentaires ont été largement observés en milieux méso- et macrotidaux. Leur étude en milieu microtidal étant moins fréquente, le système à deux barres festonnées de Leucate-Plage a donc été observé depuis 2000. Le second objectif de ce travail est de proposer un modèle conceptuel d’évolution basé sur la morphodynamique de ce système, à partir de suivis géophysiques et hydrodynamiques. Ce modèle, basé sur différentes séquences évolutives observées, a nécessité la création de nouveaux états de plage incluables dans les classifications usuelles. Il met en évidence l’importance de la hauteur significative et de l’incidence de la houle dans les changements morphologiques des systèmes
Problems in coastal environments are often linked to the position of the shoreline, which has moved for 6000 years. Gulf of Lion (Mediterranean Sea) is an exceptional natural laboratory for morphodynamical studies of the shoreline in microtidal environment, using the existence of coastal lagoons behind the barrier island and subtidal sandbars on the shoreface. Lagoons are environments where the sedimentary infill is well preserved. The sedimentary record can be used for the paleo-reconstruction of the lagoon and of the sandy barrier. The first goal of this work is to characterize the evolution of Thau lagoon and Sète sandy barrier from the sedimentary infill. Using data of seismic reflexion and sedimentary cores, three mains units have been described. The main steps of the lagoon edification have been reconstructed using the analyses and the datation of the sedimentary samples. Coast showing systems with two sandbars have been observed in meso- and macrotidal environments. Their study in microtidal environment is less abundant, that’s why the system of Leucate Beach has been studied since 2000. The second goal of this work is to propose a conceptual modeling based on the morphodynamics of the system, from geophysical and hydrodynamical data. This model is based on morphodynamic observed sequences, it is necessary to create two beach states which can be included in the usual classification. It shows the role of the significant wave height and the incidence of the waves in the morphodynamics of the system

L'evolution du climat et l'histoire de la vegetation dans le golfe du lion au cours du dernier cycle climatique ont ete retracees a travers l'analyse palynologique dans le cadre chronologique du c#1#4. Cette etude a porte sur quatre sequences sedimentaires marines dont les diagrammes polliniques ont suggere l'existence de lacunes de sedimentation et ont permis, pour la premiere fois, de proposer des ages precis pour les differents corps sedimentaires. Les changements reconnus en mediterranee occidentale sont en phase avec l'evolution globale du climat : c'est la premiere fois qu'une sequence palynologique couvrant une grande partie du dernier cycle climatique est enregitree au voisinage le littoral nord-ouest mediterraneen. L'impact humain est surtout marque sur les diagrammes polliniques des deux carottes recentes par l'extension maximale des cultures (juglans, olea, castanea, vitis, cannabis, etc. ) et celle des plantes ruderales marqueurs antrhopiques (rumex, plantago, etc. ). En egard aux reserves que l'on peut apporter sur le sens de certains assemblages polliniques, les variations de la vegetation et du climat telles que nous les avons percues dans ces sondages marins apparaissent coherentes avec les donnees polliniques provenant de sites continentaux du centre de la france et des sites continentaux ou marins d'italie meridionale.

Ce travail represente une contribution a un programme visant a etablir des correlations entre les changements globaux (climatiques, glacio-eustatiques) du quaternaire recent et la genese des corps sedimentaires sur la marge continentale rhodanienne (programme d. B. T. , theme message sedimentaire et paleobiologique). Il repose sur l'analyse et l'interpretation de prelevements par carottage realises suivant un transect allant de l'embouchure du rhone a la pente continentale. La chronologie des depots a ete etablie par correlation avec les donnees sismiques haute resolution acquises par ailleurs, les datations par le 14c des niveaux coquilliers et la methode paleomagnetique des variations seculaires. Outre les parametres classiquement utilises (lithologie, texture, geotechnique, mineralogie, nature des composants), une attention particuliere a ete portee a la recherche de marqueurs, organiques (polysaccharides), paleobiologiques (ostracodes) et mineralogiques (carbonates). Ces derniers ont apporte des informations supplementaires sur l'origine et les conditions de mise en place des depots. Trois ensembles sedimentaires (de bas niveau marin, transgressif et de haut niveau marin), separes par des discontinuites (surfaces de ravinement et/ou d'inondation), sont distingues sur la base de l'evolution verticale et laterale des parametres analyses. Une reconstitution des paleoenvironnements et de leur evolution durant le quaternaire terminal est proposee.