Interactions de la dynamique hydro-sédimentaire avec les herbiers de phanérogames, Étang de Berre

Interactions between marine phanerogams, hydrodynamics and sedimentary processes, Berre lagoon

• Auteur / Autrice : Anne-Éléonore Paquier
• Direction : Samuel Gaël Meulé, Edward Anthony
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géographie
• Date : Soutenance le 27/11/2014
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Espaces, Cultures, Sociétés (Aix-en-Provence)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : CEREGE Centre Européen de Recherche et d’Enseignement des Géosciences de l’Environnement (Aix-en-Provence ; 1995-....) - Observatoire des Sciences de l’Univers - Institut Pythéas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Samuel Gaël Meulé, Edward Anthony, Vincent Rey, Aldo Sottolichio, Guillaume Bernard, Gloria Peralta, Nicolas Gratiot
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Vincent Rey, Aldo Sottolichio

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrodynamique

Effets du vent

Plantes marines

Berre, Étang de (Bouches-du-Rhône)

France

Sédimentation (géologie)

Mots clés libres

Fetch limité

Herbier de Zostera noltei

Hydrodynamique côtière

Vagues de vent

Attenuation des vagues

Courant

TKE (énergie cinétique turbulente)

Sédimentation

Érosion

Rotation de plage

Fetch-Limited setting

Zostera noltei meadow

Coastal hydrodynamics

Wind waves

Wave attenuation

Current

TKE (turbulent kinetic energy)

Sedimentation

Erosion

Résumé

Au début du 20ème siècle, l'étang de Berre était occupée par de larges prairies sous-marines de Zostera qui ont fortement réduit sous l'impact des pollutions et arrivées massives d'eau douce par le canal EDF. Pollutions et arrivées d'eaux ont beaucoup réduit mais les herbiers ne s'étendent pas vers le large. Cette thèse a donc pour but d'analyser les interactions entre les herbiers sous-marins de l'étang de Berre basé sur l'hypothèse que la dynamique hydro-sédimentaire peut jouer un rôle dans le maintien des herbiers à l'état relique. Dans cette lagune, le vent conditionne l'hydrodynamisme en générant des vagues de vent et des courants.L'atténuation des vagues par l'herbier est en lien avec la hauteur des vagues (dépendant de la vitesse du vent, la longueur de fetch et des effets de réfraction lié à la morphologie de la anse) et est modulée par la biométrie de l'herbier, le niveau d'eau ou la présence de courants. Alors qu'au dessus de l'herbier, les courants sont rapides et fortement influencés par le vent et les vagues de vent, une couche de transition eau-canopée permet la dissipation de l'énergie des vagues et des courants. Dans la canopée, les courants sont très atténués grâce à la présence de l'herbier. L'herbier apparaît comme un élément important de la dynamique sédimentaire car il peut, par sa simple présence, réduire l'hydrodynamisme et modifier l'évolution du fond dans et en arrière de l'herbier et protéger la plage. Le niveau de récurrence de vents forts semble contrôler les évolutions sédimentaires.Les fortes interactions de l'herbier avec la dynamique hydro-sédimentaire laissent penser qu'elle pourrait limiter leur extension dans des zones plus exposées.

Berre lagoon was occupied by extensive meadows at the turn of the 20th century which regressed down under the impact of urban and industrial pollution and inflow of the EDF canal. Even though freshwater inputs and pollutions were drastically reduced respectively in the 1980s and 1990s, meadows have not significantly gained ground. This thesis aims at analysing the interactions between seagrass meadows of Berre lagoon, hydrodynamics and sedimentary processes, based on the postulate that these mechanisms are important in the maintenance of the meadows in their present dispersed form. In the lagoon, winds constitute the dominant influence on hydrodynamics in the lagoon by generating wind waves and currents. Wave attenuation is linked to wave height, which is, in turn, dependent on wind intensity and fetch length and modified by the bay morphology. Wave attenuation is also modulated by meadow biometry, and by water levels and currents.Whereas currents are strong and strongly influenced by wind and wind waves above the meadow, a transition canopy-water layer dissipates waves and currents. In the canopy, currents are thus attenuated.The meadow is not just a passive element in the overall sediment dynamics since it reduces energy and thus modifies substrate changes within and in the back of the meadow, thus protecting the shoreline. However, it is the recurrence of strong wind that seems to drive sedimentary changes. The strong interactions between the meadow and the hydrodynamic and sedimentary processes could limit the extension of the meadow in areas more exposed to waves.