Morphodynamique des dunes en eau peu profonde et transport sédimentaire : le banc du Creïzic (Golfe du Morbihan)

Dune morphodynamics in shallow waters and sediment transport : the Creïzic bank

• Auteur / Autrice : Sabrina Homrani
• Direction : Christophe Delacourt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences marines
• Date : Soutenance le 17/07/2020
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Géosciences Océan (Plouzané, Finistère ; 2017-2021)
• Jury : Président / Présidente : Alexandre Valance
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Delacourt, Alexandre Valance, Serge Berné, Dominique Mouazé, Nicolas Le Dantec, France Floc'h, Sophie Le Bot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Serge Berné, Dominique Mouazé

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sédiments (géologie) -- Transport

Morbihan (France)

France

Dunes

Mots clés libres

Dunes

Banc

Morphodynamique

Transport par charriage

Bilan sédimentaire

Dunes

Bank

Morphodynamics

Bedload transport

Sediment transport pathways

Résumé

Les dunes et bancs sous-marins sont des corps sédimentaires omniprésents, notamment en plateforme interne. Comprendre leur morphodynamique, et les transferts sédimentaires associés, est donc crucial pour appréhender la dynamique sédimentaire en zone côtière. Néanmoins, mesurer les transferts sédimentaires relève encore du défi scientifique, du fait de la grande variabilité spatiale et temporelle du transport pour des forçages hydrodynamiques instationnaires. Cette thèse s’appuie sur un jeu de mesures in situ(bathymétrie, hydrodynamique, acoustique active et passive), pour étudier le comportement d’un banc et des dunes surimposées, le banc du Creïzic. Localisé dans une zone peu profonde du golfe du Morbihan, il comprend dans sa partie centrale des grandes dunes dynamiques, et est composé de sable coquiller très grossier. Le seul forçage est le courant de marée, intense, instationnaire et variable. L’étude morphodynamique pluriannuelle souligne la présence permanente d’une structure longitudinale parallèle au banc. Les dunes orthogonales au banc migrent d’environ 10 m/an dans le sens du jusant. Le volume du banc est constant. L’étude mensuelle montre en outre une recirculation de sédiments à une extrémité du banc, par le mouvement de dunes de faible hauteur, en accord avec la gyre tidale présente sur le banc au flot. Par ailleurs, une méthode exploratoire innovante d’estimation du transport par charriage a été mise en oeuvre,consistant à acquérir des données d’acoustique passive depuis une vedette dérivant sur le banc. Les données inversées montrent une bonne corrélation avec le flux estimé à partir de formulations empiriques (cisaillement) sur les zones de dunes.

Sand dunes and submarine banks are ubiquitous,especially on the internal platform. Understandingtheir morphodynamics, and the associated sedimentfluxes (internal and external), is therefore crucial forunderstanding sediment dynamics in coastal areas.However, the measurement of sediment fluxes is stilla scientific challenge, due to the large spatial andtemporal variability of transport, for unsteadyhydrodynamic forcings. For this PhD thesis, a set ofin situ measurements (bathymetry, hydrodynamic,active and passive acoustic) was acquired andanalyzed in order to study the behavior of asubmarine bank and of the superimposed dunes, theCreïzic bank. Located in a shallow area of the Gulf ofMorbihan, it is overlaid in its central part by large anddynamic dunes. It is composed of very coarse shellsediments. The forcing is the tidal current, intense,unsteady and variable.The multi-year morphodynamic study revealed thepermanent occurrence of a longitudinal structureparallel to the bank. Orthogonal sand dunes migrateabout 10 m/year in the direction of the ebb current.The volume of the bank is steady. The monthly studyshows sediment recirculation through low-heightdunes migration over the northern edge of the bank,in line with the tidal gyre that occurs on the bankduring the flow. An innovative exploratory approachwas also implemented to estimate bedload transport.It consist in acquiring passive acoustic data from adrifting boat over the bank with a hydrophone.Inverted data show reliable correlation withestimated fluxes from empirical formulae (shearvelocity) over the dune zones.