Mélanie DIAZ ( oct. 2016 - oct. 2019)

Les milieux côtiers sont directement influencés par les apports en éléments nutritifs et en contaminants issus des grands fleuves. Les zones estuariennes, zones d'interface eau douce/eau de mer où se manifestent des gradients de densité, de salinité et de nombreux processus dynamiques influençant le comportement des sédiments, agissent comme un filtre pour les apports des bassins versants. Les processus intra-estuariens liés à la présence d'un bouchon vaseux et de vasières latérales sont susceptibles de modifier les flux nets de particules à l'embouchure de l'estuaire et la présence, en sortie de l'estuaire, de secteurs de moindre énergie hydrodynamique influence les zones préférentielles de dépôt et de dispersion des sédiments.

Le projet se place dans le cadre du projet ANR AMORAD (Amélioration des MOdèles de prévision de la dispersion et d’évaluation de l’impact des RADionucléides au sein de l’environnement) porté par l’IRSN (2013-2019). Le volet sédimentaire de l’axe marin du projet AMORAD a pour objectif d'évaluer l'impact sur le milieu marin d'un rejet accidentel de radionucléides. En effet, la complexité des processus pouvant intervenir dans le milieu marin peut conduire à la formation de « poche » de concentration pouvant se former sous différentes conditions (piégeage des contaminants dans les sédiments, remise en suspension lors d'évènements intenses (crues, tempêtes), apports par les fleuves de matériaux contaminés, concentrations dans des chaînes biologiques).

Le sujet de doctorat porte sur la modélisation numérique de la dynamique hydro-sédimentaire, de l’estuaire de la Gironde au plateau continental afin :
1. d’évaluer l’influence d’épisodes évènementiels (crue/étiage, tempête) sur les flux particulaires ;
2. de déterminer la dispersion de ces apports sur le plateau.
En particulier, il s'agira d'évaluer dans l'estuaire le rôle du système bouchon vaseux / crème de vase, celui des vasières latérales (intertidales ou non), et à l'extérieur le rôle des vasières subtidales Ouest- et Sud-Gironde, en termes de flux échangés, de temps de rétention et de piégeage plus ou moins temporaire des sédiments fins. La sensibilité du système à plusieurs scénarios hydrométéorologiques sera étudiée. In fine, la probabilité de transferts vers le secteur des Pertuis Charentais sera recherchée.

Les travaux de modélisation se basent sur le modèle hydrodynamique MARS-3D développé à l’IFREMER, couplé au module sédimentaire MUSTANG développé au sein de l’équipe DYNECO/DHYSED. Le modèle hydrodynamique utilise un maillage horizontal curviligne, actuellement en cours de validation, raffiné en amont de l'estuaire et à l'embouchure permettant de considérer l'impact de la Gironde sur le plateau (voir figure).

Le module sédimentaire MUSTANG sera implémenté afin de simuler les processus d'advection/diffusion, érosion/dépôt et consolidation des sédiments. Les travaux de modélisation s'appuieront sur les données de turbidité du réseau MAGEST et sur l'acquisition de nouvelles données de validation sur le plateau continental à la sortie de l'estuaire.

A ce jour, les efforts se portent particulièrement sur la prise en main du modèle hydrodynamique et du module sédimentaire, sur la préparation des données en entrée du modèle (fichier d'apports solides par les fleuves construit grâce à une relation entre débit liquide et concentration en MES, données de faciès sédimentaire de l'estuaire et du plateau) et prochainement, sur l'exploitation des données de validation acquises à l'embouchure de la Gironde par les bouées GEMMES 20 et 40 et lors de la campagne METEOR leg1.