VII Introduction
6. Mesures hydrodynamiques
Lors de chaque campagne de terrain, plusieurs instruments ont été déployés au niveau de la zone intertidale afin de caractériser la houle et les courants qui animent la zone littorale, et ce, pendant plusieurs jours (de 8 à 15 jours).Compte tenu du fait que les appareils ont été positionnés sur l’estran, les données hydrodynamiques présentent des lacunes d’enregistrement correspondant aux moments où l’appareil est exondé, ces lacunes sont d’autant plus importantes que les appareils sont situés en haut de la plage. Les mesures hydrodynamiques ont été réalisées à l’aide de 3 courantomètres houlographes haute fréquence : (1) un ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) de marque Teledyne RD Instruments© , modèle Express ADCP ; (2) un Midas DWR de marque Valeport© ; et (3) un S4 ADW de marque Interocean©. Un courantomètre mobile, Swoffer© Model 3000 flowmeter, a été également utilisé lorsque les mesures de flux sédimentaires n’ont pas été effectuées au voisinage direct des appareils courantométriques. Dans un souci d’homogénéité des données, chaque appareil a été programmé selon un même procédé, à savoir que la durée d’enregistrement ou burst durait 9 min toutes les 15 min à une fréquence de 2 Hz. Les S4 et les Valeport permettent d’accéder à la mesure à 2 Hz, c’est-à-dire aux données aux mesures de pressions et de vitesses toutes les demi-secondes. En revanche, l’ADCP n’a pas été programmé pour récupérer ces données puisque les cartes mémoires disponibles ne permettaient pas de couvrir l’ensemble des campagnes de terrain.
6.1. Courantomètre ADCP (Acoustic Doppler Current profiler)
Le courantomètre ADCP mesure les paramètres courantométriques ainsi que la houle. L’appareil mesure la vitesse de courant en se basant sur l’énergie acoustique réfléchie par les particules (sédiments, matières organiques ou bulle d’air) en mouvement au sein de la colonne d’eau. L’ADCP émet une onde acoustique à une fréquence de 1200 Hz et mesure les variations de fréquence de l’écho réfléchi par les particules en suspension dans l’eau. La direction et la vitesse du courant sont ensuite calculées selon le principe de l’effet Doppler. La vitesse du courant obtenue est caractérisée par 3 vecteurs, un vecteur Est (Ve), un vecteur Nord (Vn) et un vecteur vertical. L’avantage de l’ADCP par rapport aux autres appareils est
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qu’il peut réaliser des profils de vitesse au sein de la colonne d’eau. Une vitesse et une direction de courant peuvent, en effet, être calculées à différentes profondeurs selon la taille de la cellule ou bin que l’on a programmé. Lors de nos expérimentations in situ, la taille de la cellule a systématiquement été fixée à 0,2 m (Fig. II-1). Les paramètres concernant la houle sont déterminés grâce au capteur de pression qui mesure les variations de la surface libre de l’eau.
Fig. II-1 : A) Photographie d’un ADCP déployé sur l’estran. B) Schéma technique d’un ADCP
Fig. II-1 : A) Photograph of an ADPC deployed on the intertidal zone. B) Technical Scheme of an ADCP 6.2. Courantomètre Midas DWR Valeport
Le courantomètre Midas DWR (Fig. II-2) mesure les mêmes paramètres, mais selon un principe différent. L’appareil génère un champ électromagnétique au niveau des capteurs et selon le principe de Faraday, lorsque l’eau et les particules en mouvement perturbent ce champ, ils produisent un courant électrique qui est proportionnel à la vitesse de l’écoulement. L’appareil est muni d’un capteur de pression qui permet de mesurer les variations de la surface de l’eau et également d’un capteur de turbidité. Contrairement aux ADCP, la mesure est uniquement réalisée au niveau des capteurs, c’est-à-dire à environ 0,2 m au dessus du fond lorsque l’appareil est déployé sur l’estran.
Fig. II-2 : A) Photographie d’un Midas DWR Valeport sur l’estran. B) Schema technique d’un Midas DWR Valeport.
Fig. II-2 : A) Photograph of the wave and current meter Midas DWR Valeport on the intertidal zone. B) Technical scheme of a Midas DWR Valeport.
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6.3. Courantomètre S4 ADW
Le courantomètre S4 ADW (Fig. II-3) fonctionne sur le même principe que le Midas DWR Valeport. Il est doté de deux électrodes situées à l’équateur de l’appareil. Le S4 produit un champ électromagnétique qui est perturbé par les particules d’eau en mouvement. Toujours suivant le principe de Faraday, le courant électrique produit est proportionnel à la vitesse du courant. Comme pour le Valeport, le S4 ne mesure le courant qu’à sa périphérie, c'est-à-dire environ 0,4 m au dessus du sol. L’appareil est également doté d’un capteur de pression.
Fig. II-3: A) Photographie d’un S4 ADW déployé sur l’estran. B) Schéma technique d’un S4 ADW.
Fig. II-3 : A) Photograph of an S4 ADW deployed on the intertidal zone. B) Technical scheme of an S4 ADW. 6.4. Courantomètre mobile Swoffer© Model 3000 flowmeter
Ce courantomètre à main est muni d’une tige télescopique réglable et d’une hélice d’environ 2 cm de diamètre reliée à un data logger (Fig. II-4). Pour un souci d’homogénéité, la hauteur de la mesure a été réglée à environ 0,2 m. Le calcul de l’intensité du courant est simple puisque la vitesse de rotation de l’hélice est proportionnelle à la vitesse du courant. L’appareil nous fournit uniquement l’intensité du courant moyenné sur 1 min, la direction quant à elle, doit être déterminée visuellement par l’opérateur. Les mesures de courant avec cet instrument ont été réalisées ponctuellement lorsque le piégeage sédimentaire n’était pas effectué à proximité des autres courantomètres. La mesure est répétée plusieurs fois au cours de l’échantillonnage de sédiment afin d’obtenir une valeur moyenne de la vitesse du courant moyen.
Fig. II-4 : A) Hélice du courantomètre à main Swoffer 3000. B) Data logger Swoffer 3000.
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