Données

2.1. Données marégraphiques

2.1.1. Marégrammes dans le Golfe du Lion

Le niveau marin a été mesuré jusqu’à présent par des marégraphes mécaniques. Un stylo encreur, entraîné par un flotteur, trace en continu les variations du niveau marin sur un papier millimétré placé sur un rouleau (= marégramme; figure 4 et photo 6). Les marégrammes représentent les plus longs enregistrements continus du niveau marin. En effet, les techniques récentes de mesure du niveau marin, par altimétrie satellitaire ou bien par marégraphes numériques automatiques, ont seulement débuté dans les années 90.

Photo 6 : (a) marégraphe du Grau-de-la-Dent, (b) mécanisme d’enregistrement.

La récupération et la préservation des marégrammes sont cruciales pour la connaissance de la variation du niveau marin sur le long terme. Dans le Golfe du Lion, 900 marégrammes issus du marégraphe du Grau-de-la-Dent – GD –, (43.36°N – 5°.10°E) (figure 4) sur la période de 1974 à 1995, ont été récupérés dans les archives de la Compagnie Nationale des Salins du Midi et de l’Est (CNSME). Ce marégraphe est implanté dans un petit port le long d’un littoral bas et sableux orienté W – E (figure 5). 650 marégrammes enregistrés dans le port de Sète – SET – (43.40°N – 3.69°E) (figure 5) de 1986 à 1999 et 680 enregistrés dans celui de Port-Vendres – PV– (42.52°N – 3.10°E) (figure 5) de 1983 à 1997 (figure 5) ont également été récupérés à la Direction Régionale de l’Equipement (DRE) du Languedoc Roussillon. La station de mesure de SET est localisée

dans un port implanté sur un littoral sableux orienté W – E (figure 5). Celle de PV se situe dans un port le long d’une côte rocheuse orienté NW – SE ouverte au nord sur la Méditerranée (figure 5). Chaque marégramme se présente sous la forme d’une feuille de papier millimétré au format A3 et correspond à une semaine d’enregistrement continu des variations du niveau de la mer.

Figure 4 : exemple de marégramme du 11/10/1980 au 16/10/1980.

2.1.2. Données marégraphiques horaires et mensuelles à Marseille

La station de mesure marégraphique de Marseille – MA – est située à Endoume (43.18°N – 5.21°E) sur une côte rocheuse orientée N-S dans la baie de Marseille à 40 km à l’est du GD (figure 5). Les variations du niveau de la mer y sont mesurées depuis 1885. L’Institut Géographique National (IGN) travaille sur la digitalisation et la validation des données marégraphiques horaires de Marseille. Pour l’instant, les seules données horaires disponibles et communes avec celles de SET, PV et GD concernent la période 1986-1988. Elles nous ont été fournies par P.A. Pirazzoli dans le cadre du projet DISCOBOLE (Données pour le dImensionnement des Structures Côtières et des Ouvrages de BOrd de mer à Longue Echéance) et sont exprimées en Temps Universel (TU). Les niveaux marins mensuels moyens à Marseille sont également disponibles sur la période 1885-2004et ont été extraits depuis le site du PSMSL (Permanent Service for Mean Sea Level) :

http://www.pol.ac.uk/. Les hauteurs sont exprimées en centimètres NGF⁵.

5

Le niveau NGF (Nivellement Général de la France) est le niveau de référence qui correspond au niveau moyen de la mer calculé à Marseille, dans l’anse Calvo, sur la période allant du 3 février 1885 au 1^er janvier 1887 (IGN ; Paskoff, 1993).

2.1.3. Données marégraphiques quotidiennes au Grau-de-la-Dent

Depuis le début du 20^ème siècle (1905), le niveau marin est relevé quotidiennement à 7 h, (heure locale) par les services techniques de la CNSME, dans le port du GD. Cette série marégraphique quotidienne couvre la période de 1905 à 2005 et constitue le plus long enregistrement marégraphique disponible dans le Golfe du Lion. Les métadonnées de la mesure sont notées dans les « cahiers de la mer » disponibles aux archives de la CNSME. La série numérique et les métadonnées nous ont été fournies par F. Sabatier du CEREGE (Centre Européen de Recherche et d’Enseignement des Géosciences de l’Environnent) d’Aix-en-Provence avec l’accord de la CNSME. En raison de la perte des documents d’archives, cette série souffre pour l’instant d’un hiatus de 11 ans entre 1963 à 1973.

Figure 5 : localisation des stations marégraphiques dans le Golfe du Lion, (a) à Marseille, (b) au Grau-de-la-Dent, (c) à Sète et (d) à Port-Vendres (Ortho Littorale IGN 2000).

2.2 Données atmosphériques 2.2.1. Observations

2.2.1.1. Pressions au niveau de la mer

Les pressions atmosphériques au niveau de la mer (PSM) mesurées à 12 h TU (temps universel) en hPa (hectopascals) de 1905 à 2002 sur une grille régulière de 5° x 5° sont issues des observations du NCEP-NCAR (National Center for Environmental Prediction / National Center for Atmospheric Research). Elles ont été extraites à partir du site

http://dss.ncar.edu/datasets/ds010.0/ sur la fenêtre spatiale de 40°W à 40°E et de 30°N à

70°N. Les PSM en points de grilles sont issues d’une assimilation de données provenant de différentes sources. Le choix de cette base de données se porte donc surtout sur la

fiabilité des PSM et sur leur disponibilité dans le temps et dans l’espace au 20^ème siècle.

2.2.1.2. Indice d’Oscillation Nord-Atlantique

L’Oscillation Nord-Atlantique – ONA –, tout comme l’Oscillation Arctique (OA), correspond à l’évolution en opposition de phase méridienne entre la masse d’air subtropicale et la masse d’air arctique et subpolaire (Jones et al., 1997). En se focalisant sur les masses d’air au niveau de l’Islande et des Açores, on parle préférentiellement de l’ONA qui concerne alors l’Atlantique Nord (Thompson et Wallace, 1998; Lu et Greatbatch, 2002). L’intensité et la phase de l’ONA se mesurent habituellement par un indice (IONA) défini comme la différence entre les anomalies de PSM aux Açores et celles à Reykjavik (Hurell,

1995; Jones et al., 1997). L’IONA quotidien a été calculé de 1905 à 2002 à partir des PSM

du NCEP-NCAR comme la différence entre les anomalies barométriques moyennées au niveau des Açores ([20°W, 15°W], [35°N, 40°N]) moins celles moyennées au niveau de l’Islande ([30°W, 25°W], [60°N, 65°N]). L’IONA est exprimé en hPa.

2.2.1.3. Données anémométriques

Les séries tri-horaires de directions et vitesses du vent à Cap Couronne – CC – (43.19°N – 5.03°E) de 1961 à 2003, SET (43.23°N – 3.41°E) de 1949 à 2003 et PV, au Cap Béar (42.31°N – 3.08°E), de 1949 à 2003 proviennent des enregistrements effectués par Météo France (table 1 et figure 6). Les directions sont mesurées par classes de 20°, établies dans le sens horaire par rapport au nord géographique et correspondent à la direction moyenne dans

laquelle le vent a soufflé pendant les 10 minutes précédant la mesure. La vitesse correspond à la moyenne calculée sur le même intervalle de temps que la direction. Les mesures aux trois stations s’effectuent à 10 mètres au dessus du sol (références internationales) au niveau de sémaphores implantés à moins de 500 mètres du bord de mer (figures 6).Elles sont ainsi représentatives des conditions de vents à proximité du littoral et ne sont pas polluées par des infrastructures ou la végétation. Pour chaque station, les métadonnées et les équivalences de mesure entre les différents types de girouettes et d’anémomètres utilisés nous ont été fournies par Météo France afin de vérifier l’homogénéité des données (Caussinus et Lyazrhi, 1997; Caussinus et Mestre, 2004).

Figure 6 : localisation des stations météorologiques dans le Golfe du Lion, (a) à Cap Couronne, (b) à Sète et (c) à Port-Vendres (Ortho Littorale IGN, 2000).

localisation ^{pas de}

temps ^{nature période}

nombre d’observations valeurs manquantes (en %) Cap Couronne 43.19°N-5.03°E tri-horaire (TU) direction (°) / vitesse (m/s) 1961-2003 ^{128 599 16} Sète ^43.23°N- 3.41°E tri-horaire (TU) direction (°) / vitesse (m/s) 1949-2003 ^{160 712 4.8} Port-Vendres 42.31°N- 30.08°E tri-horaire (TU) direction (°) / vitesse (m/s) 1949-2003 ^{160 712 7.6}

Table 1 : synthèse des données de vents.

2.2.2. Pressions atmosphérique de surface simulées au 21^ème siècle

Les modèles numériques de simulation du climat se basent sur les équations primitives de la mécanique et de la thermodynamique des fluides. Ils résolvent ces équations dans les trois dimensions spatiales et dans le temps. Le modèle ARPEGE-climat (Action de Recherche Petite Echelle Grande Echelle) de Météo France simule différents paramètres climatiques et en particulier les PSM, tous les jours à 0 h, 6 h, 12 h et 18 h TU, de 1950 à 2099, sur une grille de résolution spatiale de 2.8° de longitude x 2.8° de latitude couvrant la totalité de la surface terrestre. Seules les données sur une fenêtre spatiale de 40°W à 40°E et de 30°N à 70°N ont été extraites. Les simulations ont été réalisées à partir d’un modèle couplé océan/glace marine/atmosphère incluant l’ozone stratosphérique (Royer et al., 2002). Les données ont été projetées par interpolation linéaire sur la grille 5° x 5° du NCEP-NCAR. Trois jeux de données de PSM issus de simulations réalisées à partir des mêmes conditions initiales nous ont été fournies par Météo France (Royer et al., 2002) : (i) SG2, de 1950 à 2100, forcé par l’augmentation de la concentration atmosphérique en gaz à effet de serre suivant le scénario B2, (ii) SA2, de 1980 à 2100, forcé par celle suivant le scénario A2 et (iii) SF2, de 1950 à 1980, forcé uniquement par les températures de surface océaniques (annexe 1).