Morphodynamique de dunes sous-marines sous influence des marées et des tempêtes (processus hydro-sédimentaires et enregistrement)

Les caractéristiques morpho-dynamiques des dunes et le schéma de transport sédimentaire sont fortement influencés par la morphologie marine à grande échelle. Les bancs sableux du South Falls et du Sandettié jouent le rôle de barrières morphologiques qui perturbent la progression de l'onde de marée. Le secteur SE de la zone d'étude présente des caractéristiques régionales, typiques des environnements de haute énergie, appauvris en sédiment sableux. Il est soumis au jusant dominant accéléré entre les deux bancs sableux, et constitue une zone de "by passing" du sédiment qui est finalement stocké au SW, au niveau d'une zone de convergence du transport. Les dunes sont isolées et migrent à long terme vers le SW, dans la direction du jusant. Le secteur NW, couvert de sable, constitue l'extrémité relique du banc du South Falls et est actuellement en érosion, à l'image du banc lui-même. Il est protégé de l'action du jusant par ce banc sableux et préférentiellement soumis à celle du flot, dirigé vers le NE. Il présente des caractéristiques locales typiques des environnements de plus basse énergie, riches en sédiment mobilisable. Les dunes sont agencées en un champ compact et présentent des dimensions d'équilibre. Elles migrent à long terme vers le NE. Les facteurs spatiaux et temporels ainsi mis en evidence ont permis de proposer des éléments-clés pour la conception d'un modèle numérique de prédiction de l'évolution morpho-dynamique des dunes, qui constituerait un outil performant d'aide a la gestion des levés bathymétriques indispensables pour améliorer la sécurité de la navigation, intense dans le détroit du Pas-de-Calais.Le présent travail concerne un champ de grandes dunes sous-marines de 5 sur 10 km d'extension, situé dans le détroit du Pas-de-Calais, a l'extrémité SW du banc du South Falls, par des fonds de 20 a 40 m. Les modalités de l'évolution morpho-dynamique des dunes sont etudiées par l'analyse des processus hydro-sédimentaires. La démarche s'appuie sur l'observation par la mesure in situ, directe ou indirecte (géophysique), et sur le calcul par la modélisation numérique. Le sédiment dunaire, constitué de sables et graviers coquilliers, est mobilisé durant plusieurs heures lors de chaque phase de courant de marée. Les courants induits par les vents moyens et les tempêtes modifient l'asymétrie des courants tidaux, jusqu'à l'inverser. Ils peuvent éroder le flanc raide des dunes et inverser leur sens de progradation. Les discontinuités de second ordre, observées dans la structure interne des dunes et inclinées de 10 environ, constituent l'empreinte érosive des événements de tempêtes. A l'échelle hebdomadaire à pluriannuelle, le schéma de migration des dunes est fortement variable. Il est principalement contrôlé par l'activité des tempêtes, mais aussi par le régime des vents. Les tempêtes oblitèrent les effets morpho-dynamiques de moindre ampleur dus à l'action des vents moyens. Elles accélèrent les déplacements des dunes qui s'effectuent dans la direction des vents, de NE ou SW, amplifiés. A l'échelle décennale, le schéma de migration est constant et présente une signature tidale. Les dunes migrent dans la direction de la phase dominante des courants de marée selon une vitesse qui dépend de leur asymétrie et de leur compétence. Au cours de ces périodes, dont la durée coïncide avec celle de la variabilité des tempêtes (8 à 11 ans), l'effet des tempêtes est moyenné.LILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF