Etudes des processus hydro-sédimentaires sur les plateformes continentales de la marge syrienne et du golfe du Lion

par Mohammad Hussein

Thèse de doctorat en Océanologie physique

Sous la direction de Jean Benkhelil et de Thierry Courp.

Soutenue en 2010

à Perpignan , dans le cadre de École doctorale Énergie environnement (Perpignan) .


  • Résumé

    Entre 2006 et 2010, plusieurs missions océanographiques ont été réalisés aux deux extrémités de la mer Méditerranée ; dans le bassin oriental face à la côte syrienne entre Lattaquié et Tartous et dans le bassin occidental sur la côte languedocienne du golfe du Lion. Des informations précieuses ont récemment été obtenues dans les parties Nord Est de la Méditerranée orientale, principalement à partir d‟observations hydrologiques in situ, par télédétection et par modélisation. Généralement, quatre masses d‟eau d‟origines différentes sont observées sur la marge syrienne : l‟eau levantine superficielle d‟origine locale (due à la forte évaporation), l‟eau atlantique modifiée qui vient de l‟océan Atlantique, l‟eau levantine intermédiaire qui se forme au sud de mer Egée, et l‟eau d‟origine profonde. Pendant leur séjour sur la côte syrienne, ces eaux se réchauffent fortement surtout en période estivale. La variabilité saisonnière des principaux courants sur la marge syrienne, a été précisée par des calculs des courants géostrophiques en période hivernale et estivale. La circulation sur la marge syrienne est complexe et tourbillonnaire due à l‟influence des fonds et du trait de côte sur les mouvements des courants. La nature et la distribution spatiale des tourbillons par rapport à la direction des courants généraux laissent penser que leur origine est liée au déplacement latéral des courants tourbillonnaires générée par le frottement sur le fond au niveau du plateau continental. Les modèles réalisées sur la marge syrienne (PEM) de la distribution verticale de la chlorophylle montrent un pic maximum de chlorophylle entre 50 et 75 m lié à la présence de la thermocline. Ce maxima est un bon indicateur de l‟oligotrophicité des eaux marinessyriennes. Les concentrations moyennes en chlorophylle mesurées pendant les missions sur la marge syrienne sont de l‟ordre de 0. 06 mg m -3 et sont relativement plus faibles que sur la côte Languedoc-Roussillon qui sont de l‟ordre de 1. 5 mg m -3. Ces différences sont dues aux apports des fleuves et au phénomène d‟upwelling qui est bien développé en période estivale due aux forts vents de nord ouest (Tramontane) soufflés sur la côte de golfe du Lion. La modélisation (modèle Symphonie et Mars3D), les images satellitaires et les données in situ au nord ouest de golfe du Lion donne une idée tridimensionnelle sur la fonctionnalité du phénomène de l‟upwelling et le transport côte large due aux effets de la bathymétrie et du trait de côte (Cap d‟Agde). L‟upwelling donne naissance à un courant de surface dirigé vers le sud est et le large. L‟existence de l‟upwelling engendre une différence de niveau relatif de mer entre le Cap d‟Agde au nord et Cap Creus au sud. Ce mécanisme entre les deux zones donne naissance d‟un tourbillon de surface à méso-échelle qui entraînerait donc une modification de la circulation océanique tridimensionnelle et qui pourrait conduire à une diminution de l‟intensité de cet upwelling induit. La branche est de ce tourbillon semble être le moteur principal du transport des eaux côtières languedociennes vers le centre du plateau continental et vers le large.


  • Résumé

    Several oceanographic cruises were conducted at two ends of the Mediterranean Sea Between 2006 and 2010 in the eastern basin in front of the Syrian coast between Latakia and Tartous cities and in the western basin on the Languedoc coast of the Gulf of Lions. Valuable information‟s have been obtained recently in the North Eastern parts of the eastern Mediterranean, primarily from in situ hydrological observations, remote sensing and modeling. Generally, four water masses of different origins are observed on the Syrian margin: (1) Levantine surface water of local origin (due to high evaporation), (2) Modified Atlantic water that comes from the Atlantic Ocean, (3) Levantine intermediate water formed in the southern Aegean Sea, and (4) Deep water. During their stay on the Syrian coast, these waters are warmed-up especially during summer. The seasonal variability of the main currents on the Syrian margin has been clarified by computed geostrophic currents in winter and summer periods. Circulation on the Syrian border is complex and turbulent due to the influence of the bottom bathymetry and the form of coastline on the movement of currents. The nature and spatial distribution of eddies relative to the direction of the main currents suggest that their origin is related to the lateral displacement of the eddy currents generated by the friction on the bottom level of the continental shelf. The models performed on the Syrian margin (PEM) of the vertical distribution of chlorophyll showed a peak chlorophyll maximum between 50 and 75 m related to the presence of the thermocline. This maximum is a good indicator of the Syrian oligotrophicity marine waters. The average concentrations of chlorophyll measured during the cruises on Syrian margin are in the order of 0. 06 mg m -3 and are relatively lower than on the coast of Languedoc-Roussillon where they are around 1. 5 mg m -3. This difference is due to inputs from rivers and upwelling that is well developed in the summer related with strong northwest winds (Tramontane) blown off the coast of Gulf of Lions. VModeling (model Symphonie and MARS3D), satellite imagery and in situ data in the northwest Gulf of Lions give a three dimensional view on the phenomenon of upwelling and offshore transport largely controlled by the bathymetry and coastline morphology (Cap d‟Agde). The upwelling triggers a surface current directed southward. The existence of upwelling creates a difference in relative sea level between Cape d‟Agde to the north and Cap Creus to the south. This mechanism gives rise to a mesoscale superficial eddy thus resulting in a modification of three-dimensional ocean circulation that could lead to a decrease in the intensity of upwelling. The East branch of the eddy appears to be the main driver of the transport of Languedocian coastal waters towards the center of the continental shelf andseaward.

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