Évaluation des changements hydro-sédimentaires de l'estuaire de la Gironde en lien avec les pressions sur le milieu

La dynamique sedimentaire estuarienne joue un role tres important pour la qualite de l'eau, les ecosystemes et la navigation. Les estuaires macrotidaux comme la Gironde se caracterisent par la formation de regions tres chargees en matiere en suspension (MES), appelees zones de turbidite maximale (ZTM), qui influencent le transport et le depot des sediments fins, l'envasement des chenaux, la consommation d'oxygene dissous et le devenir des polluants. L'objectif de ce travail est de comprendre la dynamique hydro-sedimentaire, particulierement de la ZTM, dans la section fluviale, encore peu etudie, de l'estuaire de la Gironde en lien avec les facteurs de forcage environnementaux et les perturbations du systeme (changements hydrologiques et morphologiques naturels et anthropiques). La methodologie de ce travail est basee sur l'analyse de 10 annees de donnees continues de turbidite enregistrees par le reseau de surveillance MAGEST. L'exploitation de telles series de donnees, assez novatrice dans les estuaires, a notamment implique le developpement d'une methode d'analyse basee sur la combinaison de plusieurs methodes spectrales. Cette approche est completee par l'analyse des profils de turbidite et de vitesse de courant lors de cycles de maree, l'analyse de series temporelles historiques de maree et l'exploitation d'un modele semi-analytique 2DV. La dynamique sedimentaire de l'estuaire fluvial est d'abord detaillee a toutes les echelles de temps representatives. A l'echelle de temps intratidale, la distribution verticale des MES et des courants, en deux points d'une meme section transversale, a permis de detailler les mecanismes de transport sedimentaire. Les flux particulaires residuels (totaux, advection, pompage tidal) ainsi estimes pour plusieurs conditions hydrologiques, demontrent le controle du pompage tidal sur les flux de MES lors de l'etiage. A l'echelle de temps subtidale, la reponse de la ZTM aux fluctuations hydrologiques (crues, periodes d'augmentation ou diminution continue du debit, variabilite inter-anuelle) est analysee. Ceci a permis de definir plusieurs indicateurs hydrologiques des caracteristiques de la ZTM, qui suggerent l'intensification de la ZTM au cours des dernieres decennies en lien avec la diminution des debit. La contribution relative des facteurs de forcage a la variabilite de la turbidite a ete quantifiee pour differentes regions estuariennes et echelles de temps (saisonniere et plurianuelle). L'application de la methodologique developpee a l'estuaire de la Loire, qui dispose de series de donnees similaires (reseau SYVEL), a permis de generaliser ces resultats. Enfin, l'effet des changements pluri-decennaux hydrologiques et morphologiques sur la propagation de la maree et la dynamique sedimentaire est detaille dans la Garonne tidale. Il ressort une amplification du marnage et de la asymetrie de la maree au cours des six dernieres decennies, principalement liee aux changements morphologiques naturels dans la Gironde en aval, les extractions de granulat et le changement de regime hydrologique. L'implementation d'un modele semi-analytique a permis de verifier ces resultats et d'analyser leurs implications sur les concentrations de MES et la limite amont de la ZTM.