Mesures granulométriques 1. Echantillonnage sur le terrain

Différentes analyses granulométriques ont été réalisées au cours des campagnes de terrain. Une première approche a été de caractériser les paramètres granulométriques des échantillons de transport sédimentaire. La 2^e approche a été de définir la granulométrie de surface de nos sites d’études afin de connaître la taille moyenne de notre sédiment. Deux campagnes spécifiques ont été réalisées pour calculer les directions potentielles de transport sédimentaire résiduel en utilisant la méthode de GGAAOO EETT CCOOLLLLIINNSS((11999911) (Cf. 4.3). L’échantillonnage sur le terrain nécessite au préalable la création d’une grille de point calculé et enregistré dans le DGPS. Ensuite, pour chaque point, nous récoltons environ 300 gramme de sédiments de surface sur une profondeur variant de 1 à 2 cm. Le sédiment est placé dans un sac numéroté qui nous permettra de le relier à sa position géographique.

9.2. Analyse en laboratoire

L’ensemble des échantillons de sédiment ont été traités au granulomètre laser Beckman Coulter LS 230 par voie humide (Fig. II-16). Cet appareil permet de mesurer l’ensemble du spectre granulométrique, compris entre 0,04 µm et 2000 µm, par le phénomène de diffraction de la lumière émise par un laser. Le calcul de la taille des particules se base sur la théorie de diffraction de Mie.

Les différents paramètres granulométriques sont ensuite calculés selon les méthodes de FOFOLLKK

(

(11995544)) et FOFOLLKK EETT WWAARRDD ((11995577)), Les valeurs étant exprimées en unité phi (ø) (Eq. II-8):





 log



Eq. II-8

où X est la taille du grain en millimètre.

Cet appareil nécessite toutefois un volume de sédiment minimal d’environ 1 cm3

. Lorsque ce volume est inférieur à cette valeur, il ne peut pas mesurer précisément la distribution granulométrique, c’est pourquoi certains échantillons recueillies lors des piégeages n’ont pas pu être analysés.

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Fig. II-16 : A) Granulomètre laser Beckman Coulter LS 230. B) Exemple de courbe granulométrique d’un échantillon de

sable (AAUUBBRRYY,, 22001100).

Fig. II-16 : Laser particle size analyser Beckman Coulter LS 230. B) Example of a grain size distribution for a sandy sample (AAUUBBRRYY,, 22001100).

9.3. Méthode de Gao et Collins

La méthode de GAGAOO EETT COCOLLLLIINNSS ((11999911, , 11999922,, 11999944)) et GAGAOO ((11999955)) est un procédé mathématique qui permet de caractériser les directions de transport sédimentaire résiduel. Cette méthode largement utilisée au cours des dernières décennies suscite toujours de vives discussions quant à son utilisation et sa pertinence sur la zone intertidale. Toutefois, dans le cadre de nos travaux, nous avons, au cours d’une campagne de terrain, effectué des mesures nous permettant d’utiliser cette méthode.

Initié par MMAACC LALARREENN ((11998811)), puis développé par MMAACC LLAARREENN EETT BBOOWWLLEESS ((11998855)), ils définissent 8 cas de transport sédimentaire théorique en fonction de la variation de trois paramètres granulométriques des sédiments de surface entre deux échantillons prélevés en deux points différents:

 Le sorting (σ), classement ou déviation standard caractérise l’homogénéité de la taille des particules dans un échantillon.

 La moyenne (µ) décrit la taille de grain moyen

 Le Skewness (Sk) ou indice d’asymétrie permet de définir la forme de la courbe de répartition des classes granulométriques d’un échantillon. Lorsque le skewness est négatif, le sédiment tend vers les particules grossières, a contrario, il tend vers les particules fines lorsqu’il est positif.

Partant du principe que la source en sédiment est unique (MMAACC LLAARREENN EETT BOBOWWLLEESS 11998855), la méthode de Gao et Collins considère deux cas (cas 1 et cas 2) comme les plus probables d'un transport entre deux échantillons espacés l'un de l'autre.

Cas 1

σ2² < σ1² ; µ2 > µ1 et Sk2 < Sk1

Chapitre III - Caractérisation des Conditions Hydrodynamiques au Cours des Différentes Campagnes de Terrain

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Cas 2

σ2² < σ1² ; µ2 < µ1 et Sk2 > Sk1

Cela correspond à une augmentation de l'énergie du point 1 vers le point 2 cours du transport. (MAMACC LALARREENN EETT BOBOWWLLEESS, , 11998855). Lorsqu’un des cas se présente, un vecteur unitaire est alors tracé entre l’échantillon ayant le classement le plus élevé vers le moins élevé. S’il y a plusieurs vecteurs pour un même point, une moyenne vectorielle est alors effectuée.

Toute la difficulté de cette méthode réside dans la détermination de la distance critique séparant les échantillons. Il convient d’établir un quadrillage où chaque nœud de cette grille correspond à un point d’échantillonnage. La détermination de la distance critique est par définition inférieure ou égale à la distance maximum séparant deux points adjacents (GAGAOO EETT

C

COOLLLLIINNSS,, 11999911).

Dans le cadre de notre étude, la zone a été quadrillée de manière a obtenir une bonne représentation du transport résiduel. Cinq profils espacés de 75 m ont été réalisés sur notre zone large de 300 m. Cette grille d’échantillonnage ne permet pas d’appliquer directement la méthode de Gao et Collins par le logiciel « GSTA 93 », suite Fortran développée par

G

GAAOO ((11999955)) (Fig. II-17, A).

En effet, la distance critique détermine la superficie où les points seront susceptibles d’être comparés entre eux. Ainsi pour une distance critique de 20 m, seulement les points au sein d’un seul profil seront comparés, et pour une distance égale à 75 m, le nombre de points est trop important. Ainsi, en supprimant des points, nous avons pu obtenir quatre grilles différentes (Fig. II-17, B), et nous avons pu déterminer deux distances critiques (120 m et 140 m) (Fig. II-17, C). Cette méthode permet donc de caractériser au mieux l’ensemble des possibilités de transport sédimentaire de la zone intertidale étudiée.

Les trois paramètres granulométriques décris précédemment sont convertis en unité phi (ø) et associés aux coordonnées géographiques de chaque échantillon. Le logiciel développé par

G

GAAOO ((11999955)) traite les données et calcule la direction du transport sédimentaire lorsque le cas 1 ou 2 se présente. Ce vecteur tendance est également assigné d’une unité adimensionnelle qui caractérise l’intensité relative du transport. Plus les valeurs sont importantes, plus la probabilité de transport est forte et intense. L’ensemble de ces résultats est ensuite traité par le logiciel Surfer^© qui permet de superposer les directions de transport aux modèles numériques de terrain. Pour de plus amples détails, les lecteurs peuvent se référer aux différents articles cités précédemment (GAGAOO AANNDD COCOLLLLIINNSS,, 11999911 ; ; GAGAOO 11999955) ainsi qu'à SSPPIIEEGGEELL ((11996611)), qui s‘est intéressé à la détermination du transport sédimentaire par l’étude granulométrique ou PEPEDDRREERROOSS

(

(11999944)), HEHEQQUUEETTTTEE EETT AALL.., , ((2200008A8A)) ou encore PPLLOOMMAARRIITTIISS EETT AALL.., , ((22000088)) qui ont utilisé la méthode Gao et Collins.

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Fig. II-17 : Méthode Gao et Collins appliquée à notre zone d’étude. A) Grille d’échantillonnage sur l’estran. B)

Différenciation de 4 grilles d’échantillonnage pour les deux journées de mesure. C) Distances critiques pour une grille d’échantillonnage

Fig. II-17 : Application of the Gao and Collins method on our study site. A) Sampling grid during our field experiments. B) Characterization of four sampling grid for Gao and Collin method application. C) Determination of the critical distance (D_cr)

Chapitre III - Caractérisation des Conditions Hydrodynamiques au Cours des Différentes Campagnes de Terrain

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