Transport sédimentaire sur des dunes sous-marines soumises à un forçage tidal par faible profondeur

David Menier

Nicolas Le Dantec

La morphodynamique des dunes sous-marines, en particulier la problématique de la sélection de la taille des dunes, est une question qui été assez largement étudiée de façon expérimentale ([Langlois, V. et Valance, A. (2005). Three- dimensionality of sand ripples under a laminar shear flow. Journal of Geophysical Research. 110. 10.1029/2004JF000278], [Charru , F. (2006). Selection of the ripple length on a granular bed sheared by a liquid flow. Physics of fluids , 18(12):121508], [Groh , C., Rehberg , I. et A Kruelle , C. (2009). How attractive is a barchan dune ? New Journal of Physics]) et numérique ([Valance, A. (2011). Nonlinear sand bedform dynamics in a viscous flow. Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics. 83. 036304. 10.1103/PhysRevE.83.036304. ], [Fourrière , A., Claudin , P. et Andreotti , B. (2010). Bedforms in a turbulent stream : formation of ripples by primary linear instability and of dunes by nonlinear pattern coarsening. Journal of Fluid Mechanics , 649:287–328], [Charru , F., Andreotti , B. et Claudin , P. (2013). Sand ripples and dunes. Annual Review of Fluid Mechanics , 45:469–493]), mais le lien avec la réalité est contraint par les capacités de mesure in situ. Le suivi continu (« temps réel ») de la morphologie des structures et la mesure des flux sédimentaires in situ restent des défis majeurs pour la dynamique hydro-sédimentaire en zone littorale, ne permettant pas une étude à l’échelle des processus de transport ([Doré , A., Bonneton , P., Marieu , V. et Garlan , T. (2015). Numerical modeling of subaqueous sand dune morphodynamics. Journal of Geophysical Research : Earth Surface , 121(3):565–587]). Depuis une dizaine d’années, les capacités des méthodes acoustiques actives ou passives pour estimer les flux de sédiments en suspension ou en charriage ont été démontrées (réf travaux sur flux par ADCP, et papiers de D Hurther, Thorne, Moates etc, et travaux de Thomas Geay, et O Blanpain avec Xavier). La fiabilité et la qualité des mesures ne cessent de croître et d’évoluer par l’utilisation d’instruments très divers : par exemple l’inversion du signal de rétrodiffusion le long de la colonne d’eau pour un Sondeur Multi-Faisceau (SMF) fournit une mesure spatialement étendue (thèse de Guillaume), couplé avec un profileur acoustique multifréquence (ABS) permettant de caractériser le type de sédiment présent dans la colonne d’eau en terme de taille et de forme. La mise en œuvre d’hydrophones peut maintenant donner accès à des estimations du nombre de particules en charriage. L’ensemble de ces instruments, associés à des courantomètres haute résolution, a été utilisé dans le cadre de la campagne de mesure Creïzidunes menée sur le banc du Creïzic (Golfe du Morbihan, France). Ce banc, composé de sédiments coquillers et soumis à un courant tidal fortement instationnaire (en intensité et en direction) est recouvert de structures sédimentaires de différentes tailles, jusqu’à des dunes de hauteur métrique. Les évolutions morphologiques à l’échelle du banc ont fait l’objet d’études reposant principalement sur l’analyse de suivis bathymétriques répétés (5 MNTs sur 12 ans) d’une part et sur l’étude des courants issus d’un modèle numérique (MARS3D) résolu à 50m et validé par les données in situ de la campagne Creïzidunes d’autre part.

Instructions et dossier de candidature

DYNELI


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