Caractérisation des composantes hydrodynamiques d’une lagune mésotidale, le Bassin d’Arcachon

L’utilisation du modèle hydrodynamique bidimensionnel MARS-2D a permis d’avancer significativement dans la compréhension du fonctionnement hydrodynamique du Bassin d’Arcachon à différentes échelles. L’observation de grandeurs synthétiques dérivées des
simulations (flux résiduels, volumes oscillants, temps de renouvellement) autorise une vision globale complémentaire des résultats calculés directement par le modèle (hauteurs d’eau, intensité et direction des courants, dispersion des traceurs).
Le Bassin d’Arcachon ne possède qu’une ouverture sur l’Océan, la marée y joue un rôle de « piston » poussant ou aspirant tour à tour l’eau depuis le large vers le fond du Bassin. Le volume oscillant moyen a été estimé à 384 millions de m3. La progression de l’onde de marée au flot, de la même façon que sa régression au jusant, se fait de façon homogène sur tout le front de marée et met environ une heure pour se propager depuis la Passe Nord jusqu’aux zones les plus internes. L’onde est quasi-symétrique en vives eaux et dissymétrique en mortes-eaux, avec des durées de jusant bien inférieure aux durées de flot. L’observation des circulations résiduelles ainsi que des maximales de courant montre une tendance à l’expulsion vers l’Océan dans toute la partie avale du Bassin, alors que les zones plus internes et les chenaux transversaux seront probablement plus sujets au comblement compte tenu de courants plus faibles et de résiduelles dirigées vers l’intérieur.

Le temps de renouvellement du Bassin d’Arcachon a été estimé entre 12,8 et 15,9 jours respectivement pour les saisons hivernale et estivale. Les facteurs vent et débits des rivières ont une influence marquée sur ce paramètre. En effet si l’influence de ces facteurs sur les courants intra Bassin ou sur les volumes oscillants reste limitée, la dispersion d’un traceur se trouve largement modifiée selon la direction et la force des vents et les apports fluviaux. D’une manière schématique, les simulations réalisées ont montré que les vents de secteur Nord et Ouest favorisent le renouvellement, alors que des vents de secteur Sud et Est ont plutôt tendance à augmenter le confinement du Bassin.
Le calcul de l’âge des panaches issus de l’Eyre et du Canal des Etangs, a permis de quantifier le temps mis par les eaux de ces deux rivières pour atteindre différents points du Bassin. Les simulations effectuées ont montré des résultats contrastés qui soulignent l’importance de la direction du vent sur le cheminement des eaux douces à l’intérieur du Bassin d’Arcachon. Les eaux de la principale rivière, l’Eyre mettront par exemple respectivement 5 ou 13 jours pour atteindre le point Eyrac par vent de Nord ou de Sud.

L’intense productivité des systèmes lagunaires leur confèrent une importance à la fois économique et écologique capitale. Cette productivité dépend pour une part importante de la manière dont se comportent les masses d’eau à l’intérieur de cette lagune, du  renouvellement de ses eaux et des apports continentaux. Les rendements aquacoles par exemple, seront directement liés au renouvellement de l’eau contrôlant la balance entre l’apport de nourriture et l’export des déchets induits (Koutitonsky et al., 2004). Au cours de cette étude, l’utilisation du modèle MARS-2D a permis de dresser un portrait général de l’hydrodynamique du Bassin d’Arcachon et de proposer des grandeurs caractéristiques de cette dernière qui permettront des études comparatives inter site et pourront éventuellement être utilisées dans la gestion intégrée de ce système (gestion de pollutions, sélection de sites appropriés à telle ou telle activité humaine, etc.). La prochaine étape devra s’intéresser à la mise au point d’un modèle biologique couplé, de façon à progresser dans le développement d’un outil de simulation utile à la compréhension et à la gestion raisonnée de cet écosystème lagunaire.