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[2011-18] Petits Lacs Urbains Mesures Modélisation Multi-Echelle (PLUMMME) : Analyse et modélisation multifractales des interactions ondes, turbulence et biologie dans le lac de Créteil

Coordonnateur : Ioulia Tchiguirinskaïa - LEESU, ENPC

Objectifs scientifiques

Cette thèse prendra appui sur les connaissances pratiques et théoriques du LEESU sur les interactions ondes turbulence que ce soit dans l’atmosphère ou dans les milieux aquatiques, et sur la connaissance des interactions turbulence – biologie dans les milieux aquatiques et océaniques.

L’objectif des mesures sera d’avoir l’approche la plus globale possible de la dynamique de l’écosystème en couplant mesures physiques (température,
lumière) à haute fréquence et mesures de fluorescence à haute fréquence également. Comme il n’est pas possible d’avoir des mesures à haute fréquence
de nutriments ou de bactéries, la difficulté sera contournée en mesurant l’oxygène qui est reliée à la production primaire dans la couche euphotique et à l’activité bactérienne en profondeur.

Les mesures seront traitées en se plaçant dans le cadre général des modèles FIF (Fractionaly Integrated Flux) qui ont d’abord été développés dans un cadre purement turbulent, mais prenant en compte la stratification (Schertzer, 1997).
Ces modèles ont été largement utilisés pour étudier l’interaction turbulence-biologie, en milieu aquatique, notamment océanique (Seuront et col.1996). La généralisation de ces modèles pour les milieux aquatiques présentant à la fois des
ondes et de la turbulence n’a pas encore été effectuée (délocalisation des forçages) (Lovejoy, 2008). L’intérêt principal de cette famille de modè les est qu’à l’aide d’un nombre restreint de paramètres, ils permettent de couvrir une très
large gamme de comportements multiéchelles, tant l’intermittence que le caractère ondulatoire. On peut déterminer ces paramètres empiriquement sur des séries de données relativement courtes et même hétérogènes. Ces modèles permettent des simulations stochastiques aisées, en dépit de leur complexité, ce qui permet d’introduire des boot-straps entre mesures et modélisations.

Coordination : TCHIGUIRINSKAÏA Ioulia

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