Courants et salinité dans les estuaires

Résumé du document

TIPE réalisé en première année de prépa BCPST. L'objet de ce TIPE est de s'interroger sur la dualité entre eau douce et eau salée, ainsi que sur les courants dûs aux actions conjuguées du débit fluvial et de la marée, dans ces milieux particuliers que sont les estuaires. Pour cela, nous avons réalisé une maquette qui nous a permis d'une part de mettre en évidence l'existence d'un gradient de salinité, et d'autre part d'illustrer le fait que l'effet dynamique de la marée se poursuit dans l'estuaire au-delà de la zone où l'eau est salée.

Extraits

[...] L'importance de la marée est la caractéristique qui définit véritablement l'estuaire. C'est le moteur principal de son fonctionnement, et elle lui donne sa forme évasée en sculptant ses rives. Les estuaires sont marqués par le mouvement oscillant de la marée. Il s'y produit un phénomène spécifique : les eaux marines remontent vers l'amont deux fois par jour (lors du flot). La marée remonte généralement au-delà de la limite de salinité, jusqu'à Casseuil sur la Dordogne et Castillon sur la Garonne pour l'estuaire de la Gironde. [...]

[...] Un estuaire est avant tout une zone de transition entre l'eau douce d'un fleuve et l'eau salée d'un domaine marin, ces deux milieux ayant des caractéristiques qui leurs sont propres, notamment salinité, propriétés chimiques, courants. Quelles sont les caractéristiques des estuaires, en terme de salinité et en terme de courants ? Nous donnerons tout d'abord une définition de ce milieu si particulier, en portant une attention particulière aux propriétés chimiques et aux courants apportés par la mer et par le fleuve. [...]

[...] Enfin, une autre différence entre ces deux milieux est une différence de densité. Celle de l'eau douce est égale à tandis que celle de l'eau de mer est de 1,026. La densité augmente lorsque la concentration en sels dissous augmente, lorsque la température diminue, ou encore lorsque la profondeur augmente (la température est alors plus faible). Il est rare que les eaux d'un fleuve aient une densité voisine de celle de l'eau de mer, la différence est généralement suffisamment nette pour que les deux masses d'eau ne se mêlent que très progressivement. [...]

[...] Dans l'embouchure se mêlent deux eaux aux propriétés différentes, l'eau salée de la mer et l'eau douce du fleuve. La première caractéristique à retenir est la salinité de l'eau de mer, dont la valeur moyenne est de 35 g/L. Les principaux sels sont le chlorure de sodium des sels contenus dans l'eau de mer), le chlorure de magnésium et le sulfate de calcium. Si la salinité globale peut varier, les proportions sont relativement stables. En profondeur, la salinité varie très peu et reste voisine de la valeur moyenne. [...]

[...] Un jet un peu faible par rapport à la marée induit en effet un gradient moins net car une salinité plus élevée. Ce serait le cas de la série mais l'échantillon le plus éloigné de l'embouchure présente néanmoins une très faible conductivité au regard des deux autres. En revanche, nous ne comprenons pas le fait que le second échantillon de la série ait une conductivité plus faible que le dernier. Pour parfaire l'expérience, il nous aurait fallu effectuer davantage de mesures, et notamment mesurer la conductivité d'un second échantillon référence : celui de l'eau du jet d'eau douce. [...]