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Theses

Contribution à la modélisation écologique du lac Léman : modèles physiques et biogéochimiques du lac

Résumé : Après avoir rapidement rappelé les objectifs de la modélisation du système lémanique, et étudié ses propriétés principales, le choix de la modélisation s'est porté sur la réalisation d'un modèle unidimensionnel vertical thermique couplé à un modèle biogéochimique du cycle du phosphore, et d'un modèle bidimensionnel vertical longitudinal, hydrodynamique et thermique. Le modèle unidimensionnel vertical permet de décrire un comportement moyen du lac. Il a été calibré sur une année et vérifié sur les trois années suivantes. Il a été nécessaire afin d'obtenir un bon ajustement pluriannuel d'étudier en détail la formulation du coefficient de dispersion verticale. Les résultats rendent alors bien compte de l'évolution saisonnière en surface et de l'augmentation lente de la température des couches profondes (0,2°C sur 4 ans). Sur la base de ce modèle, une étude approfondie de l'évolution de la couche mélangée en hiver a été effectuée qui a permis de déboucher sur un premier modèle prédictif stochastique de la hauteur de la couche mélangée annuelle en fonction du profil thermique au début de l'hiver. Le modèle bidimensionnel élaboré sous différentes versions dépendant d'hypothèses influant sur la durée d'exécution, permet de prendre en compte l'hétérogénéité horizontale du lac. Les résultats en température montrent la plus faible inertie du petit lac, qui se traduit par des températures hivernales plus froides et des variations de température plus importantes en été. Sur le plan hydrodynamique, le modèle permet d'évaluer l'ordre de grandeur des flux d'eau au cours de l'année à divers points du lac, point important dans l'objectif d'un établissement d'un modèle écologique par boites. Un modèle biogéochimique du cycle du phosphore a été couplé au modèle unidimensionnel thermique. Comprenant deux compartiments, le phosphore minéral dissous, et le phosphore organique particulaire, ce modèle reprend les principales étapes du cycle : Production, Décomposition, Sédimentation et Relargage. Les résultats obtenus sont dans l'ensemble en bon accord avec les mesures, sur les quatre années de la simulation. Des simulations, prenant en compte les apports de différentes manières ont montré la faible sensibilité, sur un an. du modèle à ce terme. En particulier, considérer l'ensemble des apports en phosphore total comme directement assimilable par le milieu, n'influe pas sensiblement sur les résultats. On met ainsi en valeur la grande inertie du lac vis à vis des nutriments.
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https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00523061
Contributor : Ecole Des Ponts Paristech <>
Submitted on : Friday, November 26, 2010 - 1:14:59 PM
Last modification on : Thursday, April 5, 2018 - 11:01:48 AM
Long-term archiving on: : Sunday, February 27, 2011 - 2:30:35 AM

Identifiers

  • HAL Id : tel-00523061, version 1

Citation

Bruno Tassin. Contribution à la modélisation écologique du lac Léman : modèles physiques et biogéochimiques du lac. Hydrologie. Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1986. Français. ⟨tel-00523061⟩

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