Dynamique sédimentaire

 Description et objectifs  

La dynamique des écosystèmes est influencée et structurée par le sédiment et son évolution à plusieurs niveaux : configuration des secteurs littoraux, évolution des fonds et structuration des habitats, mouvements des sédiments et transferts d'éléments dissous/particulaires, effets sur les peuplements benthiques et contrôle de la production primaire par la turbidité. De ce fait, le projet s'attache à décrire et modéliser d'une part le comportement des sédiments et d'autre part les mécanismes de couplage entre la dynamique des sédiments, ses forçages et l'évolution des fonds afin de développer une capacité de réponse aux questions relatives :

  • à l'érosion et au transport de particules fines [pour déterminer la distribution des contaminants/nutriments particulaires ainsi que la turbidité du milieu, qui a des conséquences sur la production primaire, la croissance des mollusques et la survie des micro-organismes].
  • à l'évolution de la zone côtière (morphologie et nature sédimentaire), pour une meilleure prédiction de l’évolution des habitats benthiques.
  • aux budgets de sédiments dans la zone côtière.
 Pour répondre à ces questions, une structuration en 4 actions thématiques est proposée :  
  • étude du comportement des sédiments en milieu côtier à partir de mesures in situ et d'expérimentations en labos, pour l'introduire dans les modèles de transport sédimentaire. Sont pris en considération les sédiments dans leur état naturel le plus fréquent dans le cadre des actions de recherche sur la santé des écosystèmes, soit en général des vases et des mélanges sables/vases, avec ou sans "occupation biologique".
  • amélioration des forçages hydrodynamiques pour la sédimentologie, en portant l’effort sur la prise en compte des vagues dans les modèles hydrodynamiques afin d’évaluer le réalisme de la représentation des vagues de l'échelle littorale à l'échelle régionale d'une façade maritime. Par ailleurs, on s'intéressera plus particulièrement et de façon plus fondamentale à la structure des couches limites de fond en milieu naturel.
  • développement des moyens de caractériser la turbidité en zones côtières, par observations directes ou à partir de profils ADCP, par télédétection satellite ou par modélisation mathématique et, dans ce contexte, caractérisation de la vitesse de chute des particules naturelles représentatives des zones côtières (minéral, organique, flocs...) .
  • développement des recherches amont sur le comportement morphodynamique d'un estran par modèle long terme cross-shore (effets forçages, consolidation, biota, mélanges sable/vase...), des applications (mise en place et exploitation d'un modèle morphodynamique de l'embouchure de la Seine, avec prise en compte des mouvements de sable et de vase dans le cadre du programme Seine-aval) et des études contractuelles (fonctionnement hydrosédimentaire du bassin de Marennes-Oléron).

  Produits attendus et contribution à DYSCO  

 Les résultats concernent :  
  • rapports d'études et publications scientifiques pour chaque action
  • développement d’un ensemble de modélisation cohérent et de qualité homogène sur la base du logiciel SiAM, dont les modules sédimentaires sont aussi intégrés dans les logiciels MARS et ELISE et couplés au modèle de biodisponibilité des contaminants métalliques.

Les modèles produits par ce projet seront directement utilisables par les autres projets du programme: modèles écologique générique, interactions bassin versant/zones côtières, maintien des habitats et de la productivité, algues toxiques. Le développement de la modélisation de la turbidité doit permettre une application en OCO à partir de 2006 (Bretagne).

  Évolution du projet  

Tandis que les trois premiers concernent des mécanismes et comportent des études amont, l’action turbidité constitue une fin en soi en visant à démontrer notre capacité à prédire la turbidité et son évolution dans la zone côtière. La durée des actions peut se poursuivre au-delà de 4 ans, dans la mesure où elles portent sur un développement thématique. Par contre certaines actions constituent des phases de 2 à 3 ans dont certaines sont engagées depuis 2 ans, et d'autres sont seulement en prévision en 2006.