Le projet MORHOC’H 2 est la suite logique de l’ANR MORHOC’H, en partenariat avec :

– Le Laboratoire M2C, Université de Caen Normandie
– Le LUSAC INTECHMER, Université de Caen Normandie
– L’Institut Méditerranéen d’océanologie MIO, Université de Toulon, et d’Aix-Marseille
– Oceanide

L’objectif central du projet est l’étude des processus impactant la propagation de la houle sur un courant cisaillé. Un tel courant est habituel en environnement côtier où interagissent le vent, la bathymétrie et la rugosité du fond marin. Une modélisation précise des zones littorales est nécessaire pour de nombreuses applications autant civiles que militaires. Cela requiert une meilleure compréhension des interactions houle-courant, notamment en présence d’un courant non-homogène sur la verticale. Deux résultats provenant de l’ANR précédente constituent le point de départ du projet actuel. Un montage expérimental robuste en bassin a été mis au point et permet de contrôler le profil vertical des vitesses. En parallèle, un code numérique de modélisation de vague à phase résolue a été développé (le code CMS), dans l’optique de prendre en compte plus précisément l’interaction avec un courant cisaillé justement.

Dans ce contexte Clément Calvino réalise un post-doc au laboratoire M2C à Caen, avec pour ambition d’appliquer le code CMS au Raz-Blanchard. Une partie de ses recherches s’attache aussi à valoriser les données ADCP acquises dans le cadre du projet HYD2M. Il étudie comment l’état de mer impacte, et augmente, l’énergie cinétique turbulente dans la colonne d’eau.

Son approche s’appuie sur une contribution entre les effets de surface et la turbulence générée par le frottement des courants de marée avec le fond marin. Il s’agit d’une hypothèse forte, discutable et qui nécessite vérification, mais elle permet une séparation et analyse simple des processus. Les courants de marée sont très réguliers et le mécanisme de génération de turbulence par frottement contre une paroi rugueuse a été étudié et documenté abondamment. De nombreuses formulations analytiques ont été proposées pour modéliser ce phénomène, Clément s’en est inspirées pour proposer une méthode permettant de prédire le profil vertical d’énergie cinétique turbulente dans la colonne d’eau en fonction uniquement du courant moyen de marée intégré sur la verticale.

Modèle pour l’énergie ciné

tique turbulente (totale à gauche et adimensionnée par le courant à droite), les données de l’ADCP sont colorées du noir au vert selon l’intensité des courants de marée, les paramètres du modèle sont optimisés pour le jusant.]Une fois ce modèle calibré, il peut être utilisé pour estimer la contribution des frottements au niveau du fond marin, la soustraire de la turbulence totale et ainsi obtenir une estimation de la part générée par les processus en surface. Ces processus sont principalement le déferlement des vagues par moutonnement, et la cisaillement causé par l’action du vent en surface. Leur étude est cependant difficile avec les données à disposition. L’ADCP est notamment déployé sur le fond marin et est incapable de mesurer les 5 premiers mètres sous le niveau moyen de l’eau. La qualité de la mesure se dégrade avec la distance à l’appareil, surtout pour une mesure de la turbulence, et des effets de réflexion en surface contamine le signal mesuré et le rendent inexploitable. Cela correspond en général à la transition entre une couche en surface impactée directement par le déferlement, et une couche inférieure où le cisaillement par le vent domine le profil de turbulence.

Le site d’étude, le Raz-Blanchard, est le site le plus énergétique de la Manche. Il est relativement exposé à la houle et tempêtes de l’Atlantique avec des courants de marée très puissants. Beaucoup de paramètres interviennent, que ce soit les conditions de la marée où des caractéristiques de l’état de mer. Cela rend des analyses fines des données délicates, par exemple pour vérifier ou proposer des lois analytiques visant à prédire les profils de turbulence induits par l’état de mer, ou l’énergie transférée des vagues à la colonne d’eau.