Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Cette étude porte sur la dynamique des courants, principalement associés au flot de marée, dans la région de l’embouchure du fjord du Saguenay, au Québec. Les données sur lesquelles repose cet ouvrage proviennent de profileurs acoustiques à effet Doppler (ADCP), échosondeurs à faisceau scindé et sondes CTD. Ces instruments ont été déployés lors de quatre campagnes d’investigation menées dans la région de confluence du fjord et de l’estuaire du Saint-Laurent. Ont été mis à contribution: le navire Coriolis II, du 23 mai au 1er juin 2005, du 16 septembre au 1er octobre 2005 et du 22 au 28 septembre 2006; et la vedette l’Alliance, du 17 au 23 août 2007. L’ensemble des données a été subdivisé en séries temporelles représentatives du flot de marée pour huit marnages, de vive-eau à morte-eau. Les données de l’ADCP ont été traitées à l’aide de routines élaborées à partir du logiciel MatLab. Les enregistrements de vitesses instantanées des courants ont été décomposés selon les composantes u, v et w. Celles-ci, moyennées dans le temps (sur ~20 s, ce qui implique aussi une moyenne spatiale à cause du déplacement du navire), ont été représentées graphiquement et ont permis d’illustrer les propriétés du courant verticalement moyenné et de l’écart local du courant des composantes u et v. Ces paramètres courantologiques ont servi aux calculs de la vitesse de friction et du cisaillement vertical au carré, qui ont mis en évidence les patrons généraux de turbulence. Les paramètres physicochimiques de base (T, Set ?) ont servi à identifier les masses d’eau. Peu importe le marnage, il s’en dégage, qu’un courant verticalement uniforme occupe l’intégralité de la colonne d’eau sur le seuil au cours du flot. Ce courant se transforme en courant de gravité et devient verticalement non uniforme lors de son passage sous l’eau de surface du fjord, une fois arrivé sur le flanc amont du seuil. Ce phénomène de subduction est caractérisé par la formation d’un front de densité, d’une zone de clapot, d’un tourbillon, d’un rideau de bulles et du mélange entre les eaux en place et celles de la masse intrusive. De ce mélange résulte une masse d’eau de densité intermédiaire qui, par entraînement hydrodynamique, crée un second front en isolant une structure lenticulaire en surface, avant de remonter le cours du fjord à mi-profondeur. L’ensemble de ces phénomènes provoque un intense mélange vertical, une circulation au fond vers l’aval,inversée par rapport à la circulation estuarienne typique de cette couche en période de flot, et le remplacement rapide des eaux du bassin externe du fjord. Les différences notées entre un fort et un faible marnage résident tout d’abord dans l’intensité des phénomènes. Ensuite, il appert que la couche profonde du bassin externe est moins perturbée par l’intrusion en période de morte-eau alors qu’en période de vive-eau, le mélange s’étend à la majeure partie de la colonne d’eau.