STRUCTURE HYDROLOGIQUE AUX ABORDS IMMÉDIATS DE L ILE DE LA RÉUNION EN PÉRIODE HIVERNALE

(1)

Bi o l o g i e Ma r i n i

R esidíais de cam p ag n es o c éa n o g ra p h iq u e s (lii M.S. «M at ioii-D iilresne»

el de pios|H ‘( lions littorales de la Vedelie « Ja|x>naise».

m h C .N .F .H .A . n ” 55.

STRUCTURE HYDROLOGIQUE AUX ABORDS IMMÉDIATS DE L’ILE DE LA RÉUNION EN PÉRIODE HIVERNALE

(août-sept. 1982)

PAR

L. G A M B E R O N I, J. G E R O N IM I et J.-F. M U R A IL

Laboratoire d ’O céanographie Physique, M uséum N ational d ’Histoire N aturelle, 43, rue Cuvier, 75231 Paris Cedex 05, France

Résumé

Des données hydrologiques (radiales BTS et X BT) ont été collectées en période hivernale, à moins de 35 milles des côtes, autour de l’île de La Réunion (cam pagne M D 32/R éunion - août, septem bre 1982).

Ces données m ettent en évidence une structure therm ique superficielle contrastée : eaux chaudes au N ord-O uest (sous le vent) et eaux froides au Sud-E st (au vent). C ette situation est identique à celle observée en avril 1977, pendant l’intersaison, alors qu’en août 1977, la structure therm ique de la moitié N ord-O uest présentait un gradient therm ique inversé.

Le relief des isothermes semble égalem ent indiquer une veine de courant le long des côtes Est de l’île.

Abstract

During the A ugust-Septem ber 1982 Reunion M D 32 cruise, hydrological d a ta were collected, a t less th an t 35 miles from the coast, around Reunion island. These d a ta show a contrast in the surface therm al structure between the warm waters in the northwest (leew ard) and the relatively cold w aters in the southeast (w indw ard) of the island.

The sam e situation has been observed in April 1979 (off season) but in A ugust 1977, off northwest coast, the tem perature gradient was reversed. The topography of the isotherm s seems also to indicate the existence of a current along the southeast coast.

L e p ro g ra m m e « H y d ro lo g ie » d e la c a m p a g n e M D 3 2 /R é u n io n ( G u i l l e A ., 1982), a v a it p o u r o b je c tif l’é tu d e de la s tru c tu r e th e rm o h a lin e e t de la c irc u la tio n associée a u to u r d e l’île, à u n e p ériode d e l’an n é e o ù les vents d o m in a n ts, de s e c te u r S u d -E st, so n t les plus in ten ses. A c e t effet, u n ré se a u de sta tio n s b a th y so n d e e t de b a th y th e rm o g ra m m e s (X B T ), disposés e n ra d ia le s a u to u r d e l’île, a é té e ffe c tu é e n tre le 12 a o û t e t le 7 se p te m b re 1982. A l’exception des ra d ia le s F e t III (fig. 1), pro lo n g ées en d ire c tio n d u b a n c des « 90 m illes », l’e n sem b le des o b serv atio n s, lim itées à 3 300 m d e p ro fo n d e u r, se situ e s u r des fo n d s in fé rie u rs à 3 60 0 m è tre s, c ’e s t-à -d ire à u n e d is ta n c e de la cô te in férie u re à 35 m illes.

(2)

E n raison d u m a u v a is fo n c tio n n e m e n t d u c a p te u r de c o n d u ctiv ité de la b a th y so n d e, l’ab sen ce de salin ités su ffisa m m e n t précises n ’a p as p erm is d ’é tu d ie r la c irc u la tio n g é o stro p h iq u e. L es ré s u lta ts de la c a m p a g n e se lim itero n t d o n c à l’é tu d e de la s tru c tu r e h y d ro lo g iq u e m o y en n e e t à la ré p a rtitio n a u to u r de l’île de la s tru c tu r e th erm iq u e.

5 6 ° Q 0 ' 3 0

27

5 2

2 6

uzr

_{5 8}

\ 3 9

: 3 / . « i d ( n

,23

2 2 3 5

2 9 2 1 * 0 0

5 9 6 7

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5 0*0 0'

5 4 * 3 0 ' E

CAMPAGNE MO 3 2

R E P A R T IT IO N DES O B S E R V A T IO N S H Y D R O L O G IQ U E S

® STATION B T S

• X B T R A 01 AL E S B T S : A à G R A D I A L E S X B T : I a S U

FIGURE 1

(3)

A . - S T R U C T U R E H Y D R O LO G IQ U E ET C A R A C T É R IST IQ U E S* M O Y E N N E S D E S M A S S E S D ’E A U L a s tru c tu r e v e rticale des e a u x , illu strée p a r la sta tio n b a th y s o n d e m o y en n e (fig. 2, 3) fa it a p p a ra ître :

• u n e co u ch e de su rfa c e re la tiv e m e n t hom o g èn e d e 100 m d ’é p a isse u r ;

• u n e th e rm o c lin e à d eu x co u ch es : un e co u ch e s u p é rie u re , à g ra d ie n t th e rm iq u e élevé ( - 3 ,2 - I O - 2 ° C /m ) de 100 à 36 0 m è tre s (iso th erm es 22° à 14 °C) e t u n e co u ch e p ro fo n d e, de g ra d ie n t m oitié m o in d re ( - 1 ,4 -10~2 ° C /m ) de 360 à 850 m è tre s (iso th erm es 14° à 7 °C) ;

• e n tre le m a x im u m de sa lin ité (S = 35,6 %o) à 230 m è tre s e t le m in im u m (S = 34,56 %o) à 9 50 m è tre s, u n e h alocline, elle-m êm e divisée en d eu x p a rtie s : de 300 à 4 5 0 m è tre s, g ra d ie n t h alin - 2 ,5 -1 0 3 % o /m , e t d e 4 50 à 800 m è tre s, g ra d ie n t plus faib le : - 1 ,4 -10~3 % o /m ;

• u n e fo rte s tra tific a tio n , q u i sép are la co u ch e d e s u rfa c e d u m a x im u m d e sa lin ité (g ra d ie n t de d e n sité su p é rie u r à 1.10 5 e n tre 130 e t 200 m è tre s) ;

• des c a ra c té ristiq u e s p ra tiq u e m e n t c o n sta n te s a u -d e là de 2 0 00 m ètres.

A c e tte s tru c tu r e v erticale corresp o n d la su p erp o sitio n des m asses d ’e a u su iv an tes :

E A U S U P E R F I C I E L L E

E A U C E N T R A L E

IOOO

2 0 0 0 l 300 0 I 9 0 0

IOOO

!

Q 2000

I

_{2 9 0 0}

9 0 0 0

STATION B I S . M O Y E N N E

A O U T -S E P T E M B R E 1 9 8 2 - MD 3 2 /R E U N IO N FIGURE 2

S A L I N I T E

DIAGRAMME T E M P E R A T U R E P O T E N T I E L L E - SALIN IT E

F IG U R E 3 3 4 .6

H--- 1—

34.8

H h -

* Il e s t u t i l e d e p r é c i s e r , v u le f o n c t i o n n e m e n t d é f e c t u e u x d e la s o n d e , q u e les s a l i n i t é s d e la s t a t i o n m o y e n n e s o n t c o n f i r m é e s p a r les v a l e u r s d e s p r é l è v e m e n t s d ’é t a l o n n a g e .

(4)

1) L’Eau Superficielle

C ’est l’e a u c h a u d e e t d essalée de la rég io n é q u a to ria le d e l’O c é a n In d ie n , situ ée a u -d e ssu s d e la th erm o clin e, qui e st e n tra în é e d ’E st en O u e s t p a r le c o u ra n t é q u a to ria l S u d . D ’u n e é p a isse u r d e 100 m ètres, c e tte e a u est re la tiv e m e n t h o m o g èn e : sa te m p é ra tu re m o y en n e p asse de 23°1, en su rfa c e , à 22°3 à 100 m ètres.

Les c a ra c té ristiq u e s m o y en n es d e c e tte co u ch e so n t, e n tre la su rfa c e e t 100 m è tre s : T = 22°8 C S = 35 ,2 % o crT = 24,2

C ’est en c e tte saison, a o û t-se p te m b re , q u e la p ro fo n d e u r de la co u ch e su p erficielle e st la p lu s im p o rta n te e t qu e la te m p é ra tu re de l’e a u e st la p lu s basse.

L es te m p é ra tu re s observées en s u rfa c e en h iv er 1982, n e tte m e n t m oins élevées q u ’en h iv er 1977 ( L e r o y C .

e t B a r b a r o u x O ., 1980), c o rre sp o n d e n t a u x v aleu rs g é n é ra le m e n t tro u v ées à c e tte ép o q u e d e l’an n é e ( C e p o c ,

1977) : en a o û t-se p te m b re , l’iso th e rm e 24° se situ e n e tte m e n t a u N o rd d es îles R é u n io n e t M a u ric e . 2) L ’Eau du maximum de salinité subtropicale

C e tte m asse d ’e a u se c a ra c té ris e e sse n tie lle m e n t p a r son m a x im u m d e salin ité. D é lim ité e p a r l’isohaline 35,3 %o, elle se situ e e n tre 100 e t 3 80 m è tre s, c ’e s t-à -d ire e n tiè re m e n t d a n s la co u ch e su p é rie u re d e la th e r m o cline.

C a ra c té ris tiq u e s m oyennes d u m a x im u m , à 2 30 m è tre s :

T = 18°0 C S = 35,6 % o O j = 25,7 3) L ’Eau Centrale

R é su lta t d u m é la n g e e n tre les e a u x su b tro p ic a le s, c h a u d e s e t salées, e t les e a u x so u s-jacen tes d ’origine a n ta rc tiq u e , froides e t peu salées, c e tte e a u de tra n sitio n est rep ré se n té e , s u r le d ia g ra m m e T S , p a r un e d ro ite définie p a r les points :

14 °C - 3 5 ,3 4 % o e t 9 °C - 3 4 ,7 2 % o

4) L’Eau Antarctique Intermédiaire

S itu é e sous la th e rm o c lin e p rin cip ale, c e tte m asse d ’e a u se c a ra c té ris e p a r son m in im u m de salinité.

Les c a ra c té ristiq u e s d e l’e a u , a u m in im u m , à 9 50 m è tre s so n t :

T = 5°8 S = 34,55 %o a T= 27,25 5) L’Eau Profonde

A p rès u n e tra n sitio n le n te e t ré g u liè re , on tro u v e, a u -d e là de 2 0 0 0 m , l’e a u p ro fo n d e avec les c a ra c té ris ti

ques su iv an tes :

à 2 0 0 0 m T = 2°34 ± 0 ,0 4 S = 34,73 % o a T = 27,73 à 3 300 m T = 1,64 ± 0 ,0 2 S = 34,75 % o crT = 2 7 ,8 0

B. - S T R U C T U R E T H E R M IQ U E A U T O U R D E L’ILE 1) Couche superficielle

Les te m p é ra tu re s observées en su rfa c e (m o y en n e 23°1) co m p rises e n tre 23°71 (S ta tio n 21) e t 22°38 ( S ta tion 5), m e tte n t en évidence un c o n tra s te e n tre les e a u x d u N o rd -O u e s t e t celles d u S u d -E st. C e c o n tra ste a p p a ra ît très n e tte m e n t s u r la c a rte d es te m p é ra tu re s m oyennes de la co u ch e de su rfa c e , hom o g èn e à 0 ,5 °C (fig. 4 ). L ’iso th erm e 23°, o rie n té S u d -O u e s t-N o rd -E s t, sé p a re les ea u x situées, sous le v e n t d e l’île, des e a u x plus froides situ ées a u vent. L a te m p é ra tu re , su p é rie u re à 23°4 le long d e la cô te à S a in t-D e n is, descen d au -d esso u s de 22°6, le long de la cô te E st, de S a in t-B e n o ît à S a in t-P h ilip p e . A u larg e, à tr e n te m illes des côtes, les ea u x les plus froides (te m p é r a tu re in fé rie u re à 22°8) se situ e n t a u S u d -O u e s t e t, d a n s to u te la m oitié N o rd , la te m p é ra tu re est su p érieu re à 23°0.

(5)

i» J r i « * »

TEMPERATURE MOYENNE OE LA COUCHE HOMOGENE DE SURFACE FIGURE 4

O n retro u v e p ra tiq u e m e n t la m êm e ré p a rtitio n q u ’en avril 1979 ( L e r o y C . e t B a r b a r o u x O ., 1980) : L ’e a u , b e a u c o u p plus c h a u d e en c e tte saison, p ré s e n ta it le m êm e c o n tra s te N o rd -O u e s t - S u d -E s t avec u n e d ifféren ce de te m p é ra tu re d u m êm e o rd re de g ra n d e u r. E n a o û t 1977, p a r c o n tre , la s tru c tu r e th e rm iq u e , relevée u n iq u e m e n t d a n s la m o itié N o rd , é ta it to ta le m e n t d iffé re n te : le g ra d ie n t th e rm iq u e h o riz o n ta l é ta it inversé.

L ’é p aisseu r de c e tte co u ch e h om ogène e st en m o yenne de 70 m è tre s ; elle v arie d e 20 m è tre s (S ta tio n 2 8 ) à 110 m ètres. C ’e st d a n s le q u a r t S u d -E st (ra d ia le s A , B e t I) q u i corresp o n d à la p ériode d ’o b serv atio n s p e n d a n t laq u elle les vents o n t é té les plus rég u liers e t les plus fo rts, q u e la p ro fo n d e u r e st la plus im p o rta n te , e n tre 90 e t 110 m è tre s, e t q u e la m asse d ’e a u e st la plus hom ogène : à la sta tio n 3, l’e a u est hom o g èn e à 0,05 °C su r 100 m è tre s d ’ép aisseu r. E lle n’est, p a r c o n tre , q u e de 50 m è tre s en m o yenne, d a n s le q u a r t N o rd -E st. ( R a d ia les G , V I, H e t V II) excep tée d a n s la fra n g e c ô tière des basses te m p é ra tu re s , où elle e st de 100 m è tre s, en m o y en n e : c ’est ainsi q u e le long de la ra d ia le V II, la p ro fo n d e u r, d e 40 m en m o yenne, p asse b ru s q u e m e n t d e 30 à 100 m è tre s près des côtes (X B T N ° 6 7). A illeu rs, la p ro fo n d eu r, plus u n ifo rm e, est voisine d e 70 m ètres. L a p ro fo n d e u r a u g m e n te en a lla n t vers le la rg e : elle a tte in t 120 m è tre s à la S ta tio n 18 e t X B T N ° 33, e n tre l’île de la R éu n io n e t le b a n c des « 90 m illes », avec u n e te m p é ra tu re m o y en n e de 23°24, su p é rie u re à la te m p é ra tu re m oyenne des ea u x c e in tu ra n t l’île.

2) Couches subsuperficielles

L a th e rm o c lin e su p érieu re, iso th erm es 22°-14°, q u i c o rresp o n d à l’e a u su b tro p ic a le , est d a n s l’en sem b le rég u lière : son g ra d ie n t e st re la tiv e m e n t c o n s ta n t e t son im m ersio n n ’oscille q u e très peu a u to u r de sa v a le u r m oyenne. L e g ra d ie n t v ertical m a x im u m se tro u v e e n tre les iso th erm es 21° e t 19° : celui-ci, q u i a u n e v a le u r m oyenne de 6.1 0 2 ° C /m , p e u t a tte in d re , p rès des côtes, des v aleu rs b eau c o u p plus fo rtes :

9.1 0 2 a u S u d -O u e st (X B T 2 2 ), 12.10 2 a u N o rd (X B T 4 7 ), 15.10 2, v a le u r la plus élevée, à l’E st (X B T 6 6).

(6)

— 22 100

20'

2 0 0-

300 18»

4 0 0 - 6 0 0 - 6 0 0

10»

7 0 0 8 0 0 - 9 0 0 1 0 0 0^- II 0 0 -

IO M 1200

COUPE VERTICALE DE TEMPERATURE RADIALE SUO EST ( B !

F IG U R E 6 98 ¡83 8T N *92

2 2*

1 0 0 -

20“

8 0 0 - 9 0 0 4 0 0 8 0 0 - 8 0 0 - 7 0 0 - 8 0 0 - 9 0 0 - 1 0 0 0 - 10 M

1 1 0 0 - 5*

1800

COUPE V E R TIC A L E DE TEM PER A TU R E :R A D IA LE NORD E ST ( H )

F IG U R E 6

(7)

ze es 2 4 es

3 0 es es

32 33

30 34

X B T ST 3«

100- 23'

2 0 0^- eo*

300

4 0 0-

8 0 0-

7 0 0-

8 00

SOO

COUPE VERTICALE DE TEMPERATURE (XBT) RADIALE NORD OUEST (UI)

FIG U R E 7

L es d ifféren tes ra d ia le s m o n tre n t q u ’en g é n é ra l, la s tru c tu r e th e rm iq u e des ea u x su b su p erficielles ne p ré se n te p as de re lie f p a rtic u lie r : les iso th erm es sont p ra tiq u e m e n t h o rizo n tales. O n observe c e p e n d a n t, près des côtes à l’E st, un e p en te des iso th erm es qui p o u rra it ê tre liée à l’ex isten ce d ’u n c o u ra n t le long de la côte E st ; s u r la ra d ia le B (fig. 5) e n tre 100 e t 500 m , les iso th erm es s’e n fo n c e n t en d irectio n d e la côte, e t re m o n te n t s u r les ra d ia le s H (fig. 6) e n tre 100 e t 1 0 0 0 m è tre s e t e n tre 100 e t les fonds de 200 m su r la ra d ia le V II. E nfin, on se b o rn e ra à sig n a le r l’ex isten ce d ’u n e s tru c tu r e th e rm iq u e p a rtic u liè re a u niv eau de la co u ch e profonde de la th erm o clin e, a u N o rd -O u e st, s u r la ra d ia le III (fig. 7).

En résumé :

L a s tru c tu re hydro lo g iq u e observée a u to u r de l’île est celle, c a ra c té ris tiq u e , de c e tte zone de l’O c é a n In d ien

( W y r t k i , 1971). D an s la couche de su rfa c e , on m e t en évidence l’ex isten ce d ’u n c o n tra ste e n tre les ea u x situ ées a u vent e t celles situées sous le v en t, su iv a n t l’ax e des v ents d o m in a n ts de S u d -E st. C e tte s itu a tio n a v a it d é jà é té observée en avril 1979. E n fin , le relief des iso th erm es sem b le in d iq u e r u n e veine de c o u ra n t im p o rta n t le long des côtes E st de l’île.

R É F É R E N C E S B IB L IO G R A PH IQ U E S

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