Comprendre les flux des eaux côtières
Les conditions écologiques et biogéochimiques de ces régions côtières sont de fait significativement influencées par les mécanismes responsables des transports horizontaux et des échanges perpendiculaires des différentes masses d'eau. Ces mouvements sont contrôlés par des phénomènes comme les tourbillons, les fronts (limites entre deux masses d'eau) ou les filaments (formés par une agitation turbulente). Ces (sous-) éléments sont de l'ordre de la méso-échelle (10 km ou moins) et proviennent de l'instabilité des courants océaniques de plus grande envergure. La compréhension de l'impact de ces phénomènes par des techniques de calcul comme l'exposant de Lyapunov de taille finie (FSLE, pour finite-size Lyapunov exponent) est essentielle pour la gestion des ressources écologique de nos côtes. Les FSLE sont utilisés pour identifier les structures lagrangiennes cohérentes (LCS, pour Lagrangian coherent structure) qui nous fournissent des informations directes sur le transport et le brassage des masses d'eau. Le projet LACOSTE (Lyapunov analysis in the coastal environment), financé par l'UE, a ainsi exploré les structures lagrangiennes cohérentes du golfe du Lion situé dans la partie nord-ouest de la Méditerranée. Cette étude a été réalisée en utilisant une combinaison de mesures sur le terrain (notamment la température et la salinité de la surface des eaux), les résultats du modèle numérique et des observations par satellite. Les résultats montrent que, bien que ces processus à méso-échelle soient de courte durée et localisés, ils constituent pourtant un facteur essentiel de régulation des conditions biologiques et écologiques des régions côtières. Alors que les observations in situ permettent de recueillir des informations détaillées sur des événements spécifiques, les simulations par modélisation et télédétection ont facilité l'appréhension de leur impact sur une plus grande échelle. Les chercheurs ont également réalisé une analyse complète des structures de transport à méso-échelle pour tout le golfe du Lion. Ce résultat a été obtenu en appliquant l'analyse FSLE aux résultats de la modélisation afin d'identifier et quantifier les profils de transport et les flux associés en utilisant des cartes auto-organisées. Ces travaux permettront d'identifier les zones du golfe les plus susceptibles d'être affectées par les différents profils de transport. Ils contribueront ainsi largement à la gestion durable des ressources écologiques de la région. Ces méthodes de modélisation numérique pourront également faciliter les études régionales et mondiales sur le climat.
