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SUMMARY:Hydrodynamique des extrêmes climatiques de l'estuaire de l'Amazone
DESCRIPTION:– Paul Coulet\, Doctorant\, LEGOS – \n  \n  \nRésumé : \nSitué sur la côte nord-est du Brésil\, l’estuaire de l’Amazone relie le vaste bassin versant du fleuve à l’Océan Atlantique. Depuis les années 1990\, le cycle hydrologique de l’Amazone s’est intensifié\, marqué par la survenue répétée de crues extrêmes et de sécheresses extrêmes. Ce changement du cycle hydrologique menace les écosystèmes estuariens ainsi que les populations riveraines. Dans ce contexte\, cette thèse a étudié la dynamique des niveaux d’eau extrêmes au sein de l’estuaire face aux récentes anomalies climatiques\, ainsi que les conséquences socio-économiques de ces événements extrêmes pour les populations riveraines. \nPour appréhender l’hydrodynamique complexe à l’œuvre dans l’estuaire de l’Amazone\, nous avons utilisé un modèle de circulation océanique à haute résolution basé sur le code SCHISM. Un réseau de marégraphes in situ ainsi que l’altimétrie spatiale ont été utilisés pour calibrer et valider ce modèle. Grâce à une hiérarchie de simulations numériques\, nous avons pu isoler les rôles respectifs du débit du fleuve Amazone\, de la marée et du vent dans la genèse des maxima de niveau d’eau. Dans des conditions climatologiques de débit de l’Amazone\, notre étude a révélé que l’influence du débit fluvial se concentre principalement sur les 100 premiers kilomètres en amont de l’estuaire. À l’inverse\, la marée océanique contribue majoritairement à la formation des niveaux maximaux sur les 400 kilomètres situés le plus en aval. Le vent joue également un rôle important dans tout l’estuaire\, provoquant une surcote positive pouvant atteindre 40 cm. Lors de crues extrêmes\, telles que celle de 2021\, la zone où le débit prédomine s’étend sur les 400 kilomètres en amont de l’estuaire. L’impact de crues extrêmes comme celle de 2021 dans la moitié amont de l’estuaire peut altérer la phénologie\, la durée et l’amplitude de l’onde de crue dans les plaines inondables\, menaçant ainsi leur écologie et leur biodiversité\, et accentuant l’aléa d’inondation. \nNous avons finalement étudié l’effet causal des extrêmes hauts de niveau d’eau sur les populations riveraines sur la période 2000-2010\, en nous fondant sur les recensements brésiliens de 2000 et 2010. Notre approche économétrique a révélé que les événements extrêmes de niveau d’eau ont provoqué une émigration importante à proximité immédiate du cours d’eau (dans un rayon de 0 à 2 km). Plus à l’intérieur des terres (entre 2 km et 20 km)\, nous avons observé une intensification notable de l’activité économique\, se traduisant par une hausse des revenus moyens. \nLa soutenance sera également l’occasion de dresser un tableau des perspectives de recherche ouvertes par cette thèse\, tant sur l’hydrodynamique du système estuarien amazonien que sur les aléas environnementaux associés. \n  \nJury :  \n\nMme Anna TOMPSETT\, Rapportrice (Beijer Institute of Ecological Economics\, Stockholm University\, Stochkholm)\nM. Vincent ECHEVIN\, Rapporteur (IRD\, LOCEAN\, Paris)\nM. Julien JOUANNO\, Examinateur (IRD\, LEGOS\, Toulouse)\nM. Fabien DURAND\, Directeur de thèse (IRD\, LEGOS\, Toulouse)\nM. Laurent TESTUT\, Co-directeur de thèse (CNAP\, LIENSs\, La Rochelle)\nMme Anouch MISSIRIAN\, Co-encadrante\, (INRAe\, TSE\, Toulouse)
URL:https://www.legos.omp.eu/event/hydrodynamique-des-extremes-climatiques-de-lestuaire-de-lamazone/
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SUMMARY:Pertes de masse de glace terrestre en Antarctique et au Groenland\, 2007-2021
DESCRIPTION:– Maud Bernat\, doctorant\, LEGOS –  \n  \nRésumé :  \nLes deux calottes polaires Groenland et Antarctique et leurs glaciers périphériques ont subi des changements très marqués au cours des dernières décennies. En perdant plus de masse qu’elles n’en gagnent\, ces glaces polaires ont contribué de façon croissante à la hausse du niveau des mers. Cependant\, de larges différences subsistent entre les différentes méthodes utilisées pour estimer leurs changements de masse. En combinant des centaines de modèles numériques de terrain issus d’images stéréoscopiques haute résolution à des mesures altimétrique laser\, nous proposons une nouvelle estimation des changements de masse de la Péninsule Antarctique et du Groenland entre 2007 et 2021. Ce travail souligne les apports de la haute résolution\, qui permet de résoudre les motifs spatiaux de fine échelle dans les zones côtières particulièrement complexes. \n  \nJury :  \n\nEtienne BERTHIER – LEGOS\, Toulouse – Directeur de thèse\nCécile AGOSTA – LSCE\, Paris – Rapportrice\nBeata CSATHO – University at Buffalo\, Etats Unis – Rapportrice\nGaël DURAND – IGE\, Grenoble – Examinateur\nSimon GASCOIN – CESBIO\, Toulouse – Examinateur
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SUMMARY:Lagrangian approach applied to microplastic transport in a Tide dominated highly turbid estuary
DESCRIPTION:– Betty John – \n  \nRésumé :  \nTide dominated estuaries are highly dynamic environments where tidal forcing\, freshwater discharge\, suspended sediment dynamics\, and bathymetric and morphological features interact to control the transport and retention of particulate matter. In highly turbid systems\, these processes generate strong spatial and temporal variability in particle distribution\, including zones of trapping\, resuspension\, vertical exchange and accumulation. Understanding these physical mechanisms is therefore essential for describing the transport and fate of particles such as microplastics.  \nThis work investigates the physical processes controlling microplastic transport in a tide dominated\, highly turbid estuarine system using a coupled hydro-sedimentary-Lagrangian modelling framework. The three- dimensional hydro-sedimentary numerical model resolves the hydrodynamic and suspended sediment fields\, which are used to drive a Lagrangian particle tracking model to simulate particle trajectories\, transport pathways and retention under varying hydrodynamic and sedimentary conditions. The modelling framework is complemented by in-situ observations of hydrodynamics\, turbidity and microplastics. \nThe results demonstrate that particle transport is strongly coupled to estuarine hydrodynamics and suspended sediment dynamics. Tidal currents and associated convergence–divergence structures\, shaped by estuarine morphology govern horizontal particle pathways\, while vertical mixing\, settling\, and resuspension control exchange between water column and bed. Particle density determines distinct transport regimes: buoyant particles are governed by surface convergence and shoreline interactions like beaching–refloating\, whereas non-buoyant particles are strongly controlled by turbulent vertical mixing\, bed shear stress\, and resuspension–settling cycles. Particle-sediment interactions and temporary bed trapping further enhance retention and prolong residence times within the estuary. Lagrangian simulations further reveal that tidal pumping\, a key mechanism driving Estuarine Turbidity Maxima (ETM) formation\, together with frontal convergence\, generate accumulation zones for the particles that evolve over the tidal cycle and shift with changes in river discharge and sediment-induced density gradients. These processes contribute to the formation of persistent microplastic accumulation zones in both the water column and at the surface. \nOverall\, the study demonstrates that the particle transport in a tide-dominated\, highly turbid estuary is governed by the interplay between tidal hydrodynamics\, estuarine morphology\, and sediment dynamics. The Lagrangian framework provides a powerful approach to resolve particle pathways\, identify the physical mechanisms driving accumulation and retention. Microplastics offer a useful application to investigate how particles with contrasting physical properties respond to complex estuarine processes.
URL:https://www.legos.omp.eu/event/lagrangian-approach-applied-to-microplastic-transport-in-a-tide-dominated-highly-turbid-estuary/
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