Perceptions

Cet ouvrage présente les bases de la turbulence aux chercheurs en écologie marine, et les couplages de l'écologie marine avec la turbulence. Il s'adresse aux doctorants, jeunes chercheurs et chercheurs confirmés intéressés par ces deux sujets. Le premier chapitre est une introduction, suivie d'une présentation des concepts utilisés. Le chapitre 3 est une introduction aux probabilités et méthodes d'analyse statistiques utilisées dans le domaine de la turbulence. Le chapitre 4 est une introduction au domaine de la turbulence : les équations de Navier-Stokes, la question des simulations numériques, la turbulence homogène et isotrope. Une place est accordée à la question de l'intermittence, de la turbulence de scalaire passif et réactif, de la diffusion turbulente et de la question du transport de particules sphériques et non-sphériques. Les derniers travaux sont présentés, tout comme les références classiques. Le chapitre 5 aborde la question de la turbulence pour le plancton, avec une section portant sur le zooplancton, et une autre sur le phytoplancton. Des travaux et résultats obtenus via l'observation in situ, les travaux expérimentaux au laboratoire, les approches théoriques et les modélisations numériques de la turbulence sont présentés. Le chapitre 6 aborde de façon plus concise la question de la turbulence biogéo-chimique dans l'environnement marin, ainsi que le rôle de la turbulence pour certains organismes benthiques.

Les systèmes d'observation et de surveillance de l'environnement marin côtier s'appuient sur des programmes de mesures pour lesquels l'échantillonnage est généralement mensuel ou bi-mensuel. Cette approche est qualifiée de traditionnelle, basse résolution ou "basse fréquence" en écologie marine. Face à la variabilité de cet environnement, à sa structuration par des phénomènes physiques liés aux marées, à la météorologie, mais aussi face à la variabilité de sa réponse aux pressions naturelles et anthropiques, il est devenu nécessaire, pour mieux surveiller, comprendre et prévoir son évolution, de mettre en oeuvre des systèmes de mesures automatisées à haute fréquence ou haute résolution (infra-horaire). Ainsi, grâce à l'évolution des technologies, de nombreux systèmes de mesures ont été déployés dans des environnements contrastés, afin de mieux comprendre la dynamique de ces écosystèmes. Certains s'intéressent davantage aux paramètres physico-chimiques, alors que d'autres considèrent également le compartiment biologique, et en particulier le phytoplancton. L'objectif de cet ouvrage est de présenter un bilan des systèmes de mesures à haute résolution à l'échelle nationale française : de l'installation à la mise en oeuvre, en passant par les aspects logistiques et techniques. Il s'agit aussi de proposer un aperçu des méthodes d'exploration, d'analyse et de modélisation des données qui en sont issues. Ce bilan est issu des contributions de chercheurs biologistes, physiciens, numériciens rassemblés les 12 et 13 juin 2014 à Boulogne-sur-Mer dans le cadre d'un colloque intitulé "Instrumentation haute fréquence pour l'observation et la surveillance de l'environnement marin", organisé à l'occasion du dixième anniversaire de la station de mesures MAREL Carnot, et dirigé par François G. Schmitt, directeur de recherche au CNRS et Alain Lefebvre, chercheur à l'Ifremer.