Lénaïg Brun

Encadrants : Pierre Garreau (LOPS), Ivane Pairaud (LOPS), Ricardo Silva Jacinto (Géo-Océan)
Date de thèse : 11/10/2021 - 19/11/2024

Financement : Ifremer

<strong>Titre : Rôle des canyons sur la circulation de pente : deux cas d’étude contrastés en mer Méditerranée et golfe de Gascogne</strong>

https://archimer.ifremer.fr/doc/00924/103577/

Résumé :
Les canyons sous-marins sont des incisions du talus continental jouant un rôle majeur dans les échanges entre l'océan côtier et l'océan profond. A ce jour, plus de 6000 canyons ont été recensés dans le monde. A l’échelle locale, ces structures sont généralement perçues comme des puits pour les masses d’eau, les sédiments, le carbone organique, le plasque ou les polluants. A l’échelle globale, ils interagissent avec la circulation générale. Ces environnements sont témoins de processus hydrodynamiques et sédimentaires complexes dont les impacts ne sont pas encore totalement compris du fait des échelles impliquées.

La compréhension de la circulation résiduelle et transitoire au sein des canyons sous-marins repose sur la collecte de données in-situ. Néanmoins, ces méthodes sont coûteuses et limitées dans le temps et dans l'espace du fait de la profondeur et de la complexité de la bathymétrie.
Les observations sont alors complétées par le recours aux modèles numériques idéalisés génériques ou réalistes. Ainsi, cette thèse participe à la compréhension du rôle des canyons dans les échanges verticaux aux échelles évènementielles ou résiduelles à l'aide d'observations et du modèle numérique CROCO. Le travail explore deux canyons contrastés.
Le canyon de Cassidaigne, situé à l'est du golfe du Lion, est un canyon petit et étroit localisé dans une région micro-tidale. Les masses d'eau sont contrôlées par les vents d’ouest, d’est, et la circulation régionale associée au Courant Nord. Le canyon de Capbreton, au sud du golfe de Gascogne, est un canyon long et sinueux influencé par la marée. La circulation est également forcée par un jet côtier et des ondes de plateau générés sous l'action d'épisodes de vents d'ouest et de sud-ouest.
Les observations dans le canyon de Cassidaigne ont contribué à l'identification d'upwellings transitoires ou stationnaires caractérisés par une remontée d'eau sous l'action de vents d'ouest intenses et de courants de pente bornés à gauche par la côte. Plus rarement, les phénomènes d'intrusions du Courant Nord ou de courants bornés à droite par la côte ont conduit à une plongée des eaux. Comme attendu, la perturbation de l’équilibre géostrophique au-dessus du canyon génère ces flux verticaux. Pour la première fois, ces phénomènes ont été observés sur la totalité de la colonne d'eau et mettent en évidence un impact des dynamiques de surface jusqu'en profondeur. Un modèle numérique des processus d'upwellings montre que la faible stratification profonde en Méditerranée Occidentale favorise les échanges verticaux entre la plaine abyssale et le plateau. Ce résultat, extrapolé à l’ensemble des canyons de la mer Ligure et du Golfe du Lion sous l’influence permanente du Courant Nord, suggère que ceux-ci pourraient jouer un rôle non négligeable dans la ventilation des eaux profondes et la circulation thermohaline. Le canyon de Capbreton est d’avantage soumis à des mouvements transitoires (marée, tempête). La stratification profonde y favorise les marées internes et leur rôle dans les processus et transport sédimentaires. Dans les deux cas, des écoulements turbiditiques sont reliés à des processus de relaxation hydrodynamique suite à un coup de Mistral ou une dépression Atlantique.