Dynamique des matières en suspension dans le panache du Rhône (Méditerranée occidentale) par télédétection spatiale "couleur de l'océan"

Type : AP
Nature : Production scientifique
Au bénéfice du Laboratoire : Oui
Statut de publication : Publié
Année de publication : 2012
Type de thèse : Thèse de Doctorat
Date : 28/11/2012
Nombre de pages : 227
Directeur de thèse : Malik Chami, David Doxaran
Université : Université Pierre et marie Curie
Département académique : Océanographie- Météorologie environnement
Auteur : LORTHIOIS Thomas
DOI : -
URL : -
Abstract : L'océan côtier joue un rôle majeur dans les cycles biogéochimiques de la planète, notamment
dans le transfert de carbone à l’interface continent-océan et dans l’enfouissement du carbone
organique terrigène dans les sédiments marins. Le Rhône est la principale source d'apports
d'eau douce et de particules terrigènes dans le Golfe du Lion (Méditerranée Nord-
Occidentale). L'objectif de ce travail de thèse est d'étudier la variabilité saisonnière des
apports sédimentaires en suspension du Rhône dans le Golfe du Lion et de déterminer le
devenir de ces apports sur le proche plateau continental. L’étude se base sur : (i) des mesures
in situ physiques et bio-optiques régulières (campagnes, plateformes de mesure fixe et
mobiles), (ii) la télédétection satellitaire de la couleur de l’eau qui renseigne sur la dynamique
spatio-temporelle des matières en suspension (MES) dans les eaux de surface, et (iii) la
modélisation numérique hydro-sédimentaire 3D qui reproduit le transport et devenir des eaux
douces et particules en suspension déversées par le Rhône dans le Golfe du Lion.
Le premier chapitre résume les connaissances actuelles en optique marine et télédétection de
la couleur des eaux côtières. Le deuxième chapitre synthétise tout d’abord les principales
caractéristiques du Rhône, depuis son bassin versant jusqu’aux limites d’influence de son
panache turbide dans le Golfe du Lion, et résume les travaux réalisés à ce jour sur le devenir
des MES qu’il déverse en Méditerranée. La méthodologie générale de la thèse développée en
tenant compte des spécificités du site d’étude, y est ensuite détaillée, de même que les
différents outils utilisés.
Les résultats obtenus sont présentés dans les chapitres 3 et 4. Le chapitre 3 met en relation les
propriétés optiques inhérentes (atténuation, absorption, diffusion et rétrodiffusion de la
lumière) et biogéochimiques (concentration et nature des substances optiquement actives) des
eaux influencées par le panache du Rhône. Des proxys régionaux sont identifiés et éprouvés
en vue d’y assurer un suivi de la dynamique des MES à partir de mesures bio-optiques in situ
et/ou télédétectées. Un algorithme régional y est finalement développé afin d’y cartographier
les concentrations en MES à partir de mesures satellitaires de la couleur de l’eau.
Dans le chapitre 4, les outils développés (mesures physiques et bio-optiques in situ,
algorithme de télédétection validé régionalement et modélisation hydro-sédimentaire) sont
mis en application. Les résultats montrent une forte variabilité saisonnière du panache du
Rhône, en terme d'épaisseur et de concentration en MES, essentiellement conditionnée par les
variations du débit liquide fluvial et les conditions de vent. Deux mécanismes de transport
sont mis en évidence : (i) en régime de crue, les MES sont essentiellement exportées vers le
large via le panache de surface ; (ii) en régime de débit fluvial faible à modéré, les MES sont
exportées dans le néphéloïde de fond. Les mesures in situ combinées aux observations
satellitaires procurent une vision 3D du transport des MES en fonction des cycles journaliers à
saisonniers. Le modèle hydro-sédimentaire permet de mieux comprendre les processus
physico-chimiques en jeu même si des améliorations sont encore nécessaires.
Mots-clés : Panache fluvial, Rhône, matières en suspension, optique marine, télédétection spatiale, modélisation hydro-sédimentaire.
Commentaire : Jury composé de :
Rapporteurs : M. Sylvain Ouillon, Directeur de Recherches (IRD)
M. Alexei Sentchev, Maître de Conférences (Université du Littoral)
Examinateurs : M. Bruno Zakardjian, Professeur (Université du Sud Toulon Var)
M. Romaric Verney, Chargé de Recherches (Ifremer)
Mme Annick Bricaud, Directrice de Recherches (CNRS)
Directeurs de thèse : M. Malik Chami, Professeur (Université Pierre et Marie Curie)
M. David Doxaran, Chargé de Recherches (CNRS)
Tags : OMTAB
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Citation :
Lorthiois T (2012) Dynamique des matières en suspension dans le panache du Rhône (Méditerranée occidentale) par télédétection spatiale "couleur de l'océan". Université Pierre et marie Curie Océanographie- Météorologie environnement, 227