L'océanographie est l'étude des océans. Il existe deux grandes disciplines qui étudie les océans que sont la biologie et la physique. Parce que oui, l'océanographie ce n'est pas uniquement l'étude des petites bêtes qui vivent dans l'eau, il y a aussi l'étude de la mécanique des océans et c'est à cette branche que j'appartiens. 

Notions de base

Les échelles spatiales et temporelles

En océanographie physique, nous distinguons 3 échelles spatiales définies selon la profondeur (figure 1.1).

Figure 1.1 – Vue d’ensemble des échelles spatiales en océanographie : le domaine hauturier,
le domaine côtier et le domaine littoral (du large vers la côte).

• L'échelle hauturière est caractéristique de la circulation océanique grande échelle. Parmi les processus physiques liés à cette échelle, on retrouve la circulation thermohaline (température/salinité), les échanges océan-atmosphère (comme El Niño & La Niña), les variations du niveau marin (courant de pente) ou encore la génération des vagues (zone de fetch) ;

   

• L’échelle côtière est caractérisée par une circulation des eaux où la forme de la côte et les profondeurs (bathymétrie) ont une influence importante sur les processus tels que les échanges océan-atmosphère, l’action du vent (upwelling / downwelling), les variations du niveau marin ou encore la génération des vagues (zone de fetch) ;

   

• L'échelle littorale est une zone d’interaction très intense à cause des faibles profondeurs, de la diversité des fonds marins (sable, vase, roche,...) et des processus physiques en action (marée, vague, estuaire,..). L’hydrodynamique y est principalement contrôlée par la propagation et la transformation de la houle (déferlement), les variations du niveau marin dû aux effets de la marée et à l’action du vent. Les échelles temporelles de la dynamique littorale sont très courtes : de la minute à la dizaine de minutes.

   

C'est dans la zone littorale que mon expertise s'est construite au travers d'études sur le niveau marin et ses variations.

Le niveau marin

En Sciences de la Terre, nous utilisons un référentiel vertical commun au niveau mondial qui est le géoïde (figure 1.2).

Le géoïde est la forme que la surface des océans prendrait sous l’unique influence de la gravitation et de rotation de la Terre, c’est à dire sans les autres phénomènes comme les vents et les marées.

Figure 1.2 – Définition des niveaux d’eau.

Pour calculer la position d’un géoïde à une échelle régionale, il suffit d'observer le niveau marin sur de longues périodes de 10 à 20 ans puis d'en faire la moyenne. Comme le niveau moyen de la mer évolue au cours du temps, avec notamment les effets des changements climatiques et des mouvements verticaux des masses continentales, il est indispensable de le recalculer de temps en temps. 

En France, le géoïde en vigueur depuis le 1er janvier 2001 est le RGF93 obtenu à partir des observations du fameux marégraphe de Marseille.

La position du géoïde (régionale) et celle du niveau moyen de la mer (Mean Sea Level) observé localement peut varier de plusieurs dizaines de centimètres selon les endroits.

Ainsi lorsqu'on parle de niveau marin, il faut bien distinguer le niveau moyen de la mer (Sea Surface Height (SSH)) et le niveau instantané de la mer (Instantaneous Sea Level (ISL)) et surtout d'étalonner ces différents niveaux sur le même référentiel altimétrique afin de les comparer.

Le continuum continent-océan

Dans l'océanographie, mon domaine d'étude est le continuum continent-océan. 

Il s'agit des objets à l'interface entre le continent et l'océan comme les estuaires, les deltas, les lagunes et les littoraux de manière générale.

Figure 1.3 – Le continuum continent-océan

Dans le continuum, on retrouve le cycle complet de l'eau depuis les bassins versant jusqu'à l'océan.

Lagune

lagune Nokoué au Bénin

Le littoral

Pour ma part, c'est les études littorales qui m'attirent. En se rapprochant de la côte, on retrouve les cordons littoraux, habituellement découpés en 3 zones : l’arrière plage avec fréquemment une lagune, le cordon et l’avant-côte (figure 1.2). 

L’avant-côte est découpée en 3 zones. La zone d’eau peu profonde (shoaling zone en anglais) est située entre plusieurs kilomètres au large et la première barre sédimentaire (dune de sable sous-marine formée aux abords de la côte, point C sur la figure 1.2). C’est dans cette zone que les vagues commencent à se modifier avec la réfraction sur le fond. 

La deuxième zone s’appelle la zone de surf (surf zone en anglais) et c’est ici que les vagues déferlent. 

La dernière zone est la zone de jet de rive (swash zone en anglais) où les lames d’eau se dissipent sur la plage. 

Les études sur la plage émergée (entre les points A et B sur la figure 1.2) permettent de caractériser l’impact de l’eau sur la morphologie de la plage, le transport éolien ou encore la mise en place de cônes de débordement.

Figure 1.2 – Définition du domaine littoral : la zone d’eau peu profonde, la zone de surf et la zone de swash. A) définit l’arrière de la barrière, B) définit le trait de côte, C) définit la première barre sédimentaire.

Je vous invite à consulter ma thèse