Éditeur(s) : GFP : Groupe Français des Pesticides GFP : Groupe Français des Pesticides GFP : Groupe Français des Pesticides
Extrait de : "Protection des cultures et santé environnementale : héritages et conceptions nouvelles" : congrès, le 26 mai 2014. Université des Antilles et de la Guyane
Résumé : Suite à une analyse bibliographique de l'intégration des effets des pratiques agricoles sur les transferts de pesticides dans 17 modèles agro-hydrologiques, nous avons sélectionné et adapté les modules de différents modèles préexistants afin de produire un modèle agro-hydrologique adapté aux conditions de l'horticulture volcanique tropicale : WATPPASS. Le modèle WATPPASS synthétise donc les connaissances sur le fonctionnement agro-hydrologique des bassins versants et simule les effets des pratiques agricoles sur les processus mis en cause dans les transferts de pesticides.
Suite à une analyse bibliographique de l'intégration des effets des pratiques agricoles sur les transferts de pesticides dans 17 modèles agro-hydrologiques, nous avons sélectionné et adapté les modules de différents modèles préexistants afin de produire un modèle agro-hydrologique adapté aux conditions de l'horticulture volcanique tropicale : WATPPASS. Le modèle WATPPASS synthétise donc les connaissances sur le fonctionnement agro-hydrologique des bassins versants et simule les effets des pratiques agricoles sur les processus mis en cause dans les transferts de pesticides.
Siècle(s) traité(s) : 21
Droits : CC-BY-NC-ND - Attribution - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification
Permalien : http://www.manioc.org/fichiers/V14177
V14177
V14177
V14177

Éditeur(s) : American Geophysical Union
Résumé : As part of the French CLIPPER project, an eddy permitting model of the Atlantic circulation has been run for 22 years. The domain has open boundaries at Drake passage and at 30 degreesE, from Africa to Antarctica. The simulated mean circulation, as well as the eddy activity, is satisfactory for a 1/3 degrees model resolution, and the meridional heat transport at 30 degreesS is within the range estimated from observations. We use the "mixed" open boundary algorithm of Barnier et al. [1998], which has both a radiation condition and a relaxation to climatology. The climatological boundary forcing strongly constrains the solution in the whole domain. The model heat balance adjusts through the surface (heat flux retroaction term) more than the open boundaries. The radiation phase velocities calculated within the algorithm are analyzed. This shows, quite surprisingly, that both the eastern and western boundaries have a similar behavior, regardless of the preferred directions for advection (mainly eastward) and wave propagation (mainly westward). Our results confirm that open boundary algorithms behave differently according to the dynamics of the region considered. The passive boundary condition that Penduff et al. [2000] applied successfully in the north eastern Atlantic does not work in the present South Atlantic model. We emphasize the need for a careful prescription of the climatology at the open boundary, for which a new approach based on synoptic sections is implemented.
Journal of Geophysical Union - Research C - Oceans (0148-0227) (American Geophysical Union), 2001-10 , Vol. 106 , N. C10 , P. 22115-22129

Droits : 2001 American Geophysical Union
http://archimer.ifremer.fr/doc/2001/publication-454.pdf
DOI:10.1029/2000JC000376
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/454/

Éditeur(s) : HAL CCSD Oxford University Press (OUP)
Résumé : International audience
Several studies, both theoretical and experimental, show that sedimentary rocks have a fractal pore-grain interface. In this paper a computer simulated 3-D sedimentary rock structure generated by the Relaxed Ballistic Bidisperse Deposition Model (RBBDM), is investigated to characterize the micro structure of its pores. The pore volume and the rock-pore interface show the same fractal dimension indicating that the pore volume is a fractal. The two point density correlation is computed for the pore space and the results compare favourably with the range reported from experiments. An array of 2-D X-ray tomography micrograph sections of a real sedimentary rock, an oolitic limestone (pure calcite) from the Mondeville formation of Middle Jurassic age (Paris Basin, France), was used to generate a 3-D bitmap. The 3-D real rock sample generated in this manner, was analysed for similar studies as the simulated structure. The results were compared with those obtained from simulation. The simulation results agree qualitatively with the real rock sample. Diffusion through the connected pore space of the simulated structure was studied using a random walk algorithm and the results compared with the similar simulation study done on the 3-D oolitic limestone specimen. In both cases diffusion was found to be anomalous indicating that the sedimentary rock has a fractal geometry. The favourable comparability of results between the simulated and real rock supports the usefulness of the model of sedimentary rock generation which can be applicable to transport phenomena.
ISSN: 0956-540X

hal-00823061
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00823061
DOI : 10.1093/gji/ggs084

Éditeur(s) : Montpellier 1
Résumé : Understanding bioaccumulation mechanisms of persistent organic pollutants (POPs) is a major issue for environmental risk assessment. In this work, polychlorinated biphenyls (PCBs), a model contaminant family, has been studied in the European hake (Merluccius merluccius), a high trophic level species from the Gulf of Lions. High concentrations of PCBs were measured in hake from this area compared to those encountered in the population of the Bay of Biscay. PCB biomagnification was highlighted along its food web from marine phytoplankton, suggesting a strong influence of diet on contamination levels. The role of other biological processes was also apprehended in order to understand the high variability of observed levels. Thus, growth, sex, and also the degree of sexual maturity appear as major factors explaining the measured concentrations in fish. A PCB bioaccumulation model in the hake, based on the Dynamic Energy Budget theory (DEB), was developed. This approach is based on a bioenergetic model, reproducing the main physiological functions of an organism (feeding, growth and reproduction), coupled with a kinetic model of contaminants. The growth and evolution of contamination levels of several PCB congeners during the life of male and female hakes is satisfactorily simulated, both in the Gulf of Lions and in the Bay of Biscay, validating the processes taken into account. This combined modelling approach appears well adapted to study the fate of contaminants in fish, and paves the way for a realistic understanding of their effects on major biological functions of fish.
La compréhension des mécanismes de bioaccumulation des contaminants organiques persistants (POP) est un enjeu majeur pour l'évaluation des risques environnementaux. Lors de ce travail, le devenir d'une famille de contaminants modèles, les polychlorobiphényles (PCB), a été étudié chez une espèce de rang trophique élevé du golfe du Lion, le merlu Européen (Merluccius merluccius). Des concentrations élevées en PCB ont été mesurées dans les merlus de ce secteur en comparaison à celles rencontrées dans la population du golfe de Gascogne. La mise en évidence d'une bioamplification des PCB le long de son réseau trophique, depuis le phytoplancton marin, suggère une influence importante de l'alimentation sur les niveaux de contamination. Le rôle d'autres processus biologiques a également été appréhendé afin de comprendre la forte variabilité des niveaux observés. Ainsi, la croissance, le sexe, mais également le degré de maturité sexuel apparaissent comme des facteurs explicatifs majeurs des concentrations en PCB mesurées dans les poissons. Un modèle de bioaccumulation des PCB chez le merlu, basé sur la théorie de Budget d'Energie Dynamique (DEB), a été développé. Il s'agit d'une approche basée sur le couplage d'un modèle bioénergétique, reproduisant les principales fonctions physiologiques de l'organisme (nutrition, croissance et reproduction), avec un modèle de cinétique des contaminants. La croissance et l'évolution des niveaux de contamination de plusieurs congénères de PCB au cours de la vie des merlus mâles et femelles est simulée de manière satisfaisante, tant dans le golfe de Gascogne que dans le golfe du Lion, validant ainsi les processus pris en compte. Cette approche combinée de modélisation apparaît tout à fait adaptée à l'étude du devenir des contaminants chez les poissons, et ouvre la voie à une compréhension réaliste de leurs effets sur les grandes fonctions biologiques de ces organismes.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2008/these-6490.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/6490/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The present PhD thesis is devoted to the numerical simulation and analysis of shear on cohesive granular materials. In the framework of the Contact Dynamics method, we developed a model of cohesive bonding, which mimics cohesion by cementation. This model involves three contact strength parameters (a tensile strength, a coefficient of sliding friction, and a coefficient of rolling friction) as well as a local criterion, which controls the creation and the breaking of cohesive bonds. All contacts are cohesive at the beginning of the numerical simulations, and contact rupture leads to an irreversible loss of tensile strength (debonding). We varied systematically the three contact strength parameters and studied their influence on the shear strength, the dilatancy, and the microstructure of the granular media. Our results show that internal friction and macroscopic tensile strength have different origins at the contact scale. We also find that the microstructure of the granular media, when sheared at the steady state (also known as the `critical state"), is strongly affected by the local coefficients of sliding and rolling friction. In particular, the mechanical role of the weak network changes with these two contact parameters, which results from the formation of a new structure of force transmission. On the other hand, we also applied the same numerical simulation method to the simulation of landslides. We developed a methodology, which takes into account the initial morphology of the hillslope, the strength of geomaterials, and a triggering factor, integrating in the same model the initiation and propagation phases of the landslide. To illustrate this methodology, we applied it to the simulation of a hypothetical example of avalanche triggered by the progressive rise of a water table.
Ce travail de thèse porte sur la modélisation numérique et l'analyse du cisaillement dans les milieux granulaires cohésifs. Dans le cadre de la méthode de la Dynamique des Contacts, nous avons développé un modèle de cohésion qui cherche à imiter la cohésion par cimentation. Ce modèle fait intervenir trois paramètres de résistance au niveau des contacts (une résistance à la traction, un coefficient de frottement de glissement, et un coefficient de frottement de roulement) ainsi qu'un critère de création et de rupture des liens cohésifs. Les contacts sont cohésifs au début des simulations et leur rupture entraîne la perte irréversible de la résistance à la traction. Nous avons fait varier les trois paramètres microscopiques et nous avons étudié leur influence dans la résistance au cisaillement, la dilatance, et la microstructure du milieu. Nos résultats montrent que le frottement interne et l'adhésion macroscopiques ont des origines microscopiques différentes. Nous observons aussi que la microstructure du milieu cisaillé à l'état stationnaire (aussi connu comme ``l'état critique") est fortement affectée par l'angle de frottement et la résistance au roulement au niveau des contacts. En particulier, le rôle mécanique du réseau faible change avec ces deux paramètres microscopiques, ce qui résulte de la formation d'une nouvelle structure de transmission de forces. D'autre part, nous avons appliqué cette méthode de simulation numérique à l'étude d'un processus naturel : les glissements de terrain. Nous avons développé une méthodologie qui tient compte de la morphologie initiale du système, de la résistance des géomatériaux, et d'un mécanisme de déclanchement, ce qui permet d'intégrer dans le même modèle les phases d'initiation et de propagation du glissement. Pour illustrer cette méthodologie, nous l'avons appliquée à la modélisation d'un exemple hypothétique d'avalanche déclenchée par la montée progressive du niveau d'une nappe d'eau.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00311303

tel-00311303
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00311303/file/these_estrada.pdf

Éditeur(s) : Elsevier
Résumé : A coupled three-dimensional physical-biogeochemical model was developed in order to simulate the ecological functioning of the Rio de la Plata estuary and plume. The biogeochemical model reproduces the nitrogen cycle between five compartments: dissolved inorganic nitrogen, phytoplankton, zooplankton, detritus and dissolved organic nitrogen. The coupling is tested in seasonal climatological configurations and for the particular year 1999. The circulation is forced with Parana and Uruguay rivers discharges, NCEP wind and tide. The biogeochemical model includes loads of inorganic and organic nitrogen from both rivers. The model reproduces the correct tidal amplitudes in the estuary, as well as the most outstanding features of the observed horizontal and vertical structures of the salinity plume. Simulated surface chlorophyll a concentrations exhibit maximum values all year long seaward of the turbidity front, between the 0.5 and 15 isohalines, in agreement with SeaWiFS images of the area. The model simulates well the low primary production in the light-limited highly turbid tidal river (20 gC/m(2)/yr), the high production area in the frontal zone where it can reach 500 gC/m(2)/yr, and the nutrient-limited production in the outer estuary and inner shelf (300 gC/m(2)/yr), with realistic values in each case. According to the 1999 model simulation, the tidal river is the location of organic nitrogen remineralization with a consequent increase of the inorganic pool. At the entrance of the frontal zone, inorganic nitrogen represents about 75% of the whole nitrogen pool, it is reduced to 50% at its sea end-member. The outer estuary has the same sink role for inorganic nitrogen, suggesting that organic nitrogen is the major form exported to the shelf.
Continental Shelf Research (0278-4343) (Elsevier), 2005-03 , Vol. 25 , N. 5-6 , P. 629-653

Droits : 2004 Elsevier Ltd.
http://archimer.ifremer.fr/doc/2005/publication-334.pdf
DOI:10.1016/j.csr.2004.10.003
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/334/

Éditeur(s) : Université des Antilles Études caribéennes
Résumé : L’application de modèles macro-économiques à l’analyse et la conception de politique économique ainsi qu’à la maitrise des déséquilibres macro-économiques est encore à un stade précoce dans les petits états insulaires en développement. La présente étude tente de combler cette lacune en proposant un modèle macro-économique applicable à chacun de ces territoires et destiné à l’analyse, la prévision et l’impact de chocs sur leurs économies. La Dominique, petit État insulaire en développement de la Caraïbe, a été choisie comme étude de cas pour un tel exercice. Ce modèle s’appuie sur les techniques analytiques de la cointégration et du modèle à correction d’erreur. Les équations du modèle sont spécifiées et leur performance prévisionnelle évaluée. Une fois élaboré et estimé, ce modèle est ensuite utilisé à des simulations de chocs issues de scénarios alternatifs afin de fournir des enseignements sur la trajectoire future des principales variables économiques de ce pays. L’un des principaux scénarios de l’étude consiste à déterminer le taux de croissance économique que la Dominique devrait cibler pour atteindre l’objectif de réduction de la pauvreté de moitié d’ici à 2015 et ce, conformément aux Objectifs du millénaire pour le développement (OMD), et de déterminer la politique budgétaire et monétaire compatible avec cet objectif. Enfin, l’intérêt d’une telle étude réside dans le fait qu’elle peut servir à réaliser les cadrages macro-économiques des stratégies de réduction de la pauvreté. Sa flexibilité peut en faire un instrument de décloisonnement administratif, favorisant ainsi la discussion avec toutes les parties prenantes de l’élaboration des politiques économiques.
The application of macroeconomic models to analyse and conceptualize the economic policy, as well as controlling macroeconomic imbalances, is still at an early stage in small islands developing states. This article tries to fill in this gap by proposing a macroeconomic model for analyzing, forecasting, and testing the effects of shocks to the economy, applicable for each of these territories. The case of Dominica, a small island developing state of Caribbean area, has been approched. This model draws on the analytical techniques of cointegration and error correction. The single equations are specified and their forecasting performance is assessed. Then, the model is constructed and shock simulations are performed and different scenarios are developed to give further insight in the future path of the main economic variables.One of the main scenarios of this study will determine in comparison of Millennium development goals (MDG), the economic growth rate of Dominica which would help to attain the objective of reduction poverty in half by 2015, as well as the fiscal and monetary policy compatible with this goal. Finally, it helps to make macroeconomic frameworks for strategy reduction of poverty. Its flexibility serves to aid the discussion with all parties.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
urn:doi:10.4000/etudescaribeennes.6283
http://journals.openedition.org/etudescaribeennes/6283

Éditeur(s) : HAL CCSD AGU and the Geochemical Society
Résumé : International audience
1] Recent statistical analysis by Lallemand et al. (2008) of subduction zone parameters revealed that the back-arc deformation mode depends on the combination between the subducting (nu(sub)) and upper (nu(up)) plate velocities. No significant strain is recorded in the arc area if plate kinematics verifies nu(up) = 0.5 vsub - 2.3 (cm/a) in the HS3 reference frame. Arc spreading ( shortening) occurs if nu(up) is greater ( lower) than the preceding relationship. We test this statistical law with numerical models of subduction, by applying constant plate velocities far away from the subduction zone. The subducting lithosphere is free to deform at all depths. We quantify the force applied on the two converging plates to sustain constant surface velocities. The simulated rheology combined viscous (non-Newtonian) and brittle behaviors, and depends on water content. The influence of subduction rate vs is first studied for a fixed upper plate. After 950 km of convergence ( steady state slab pull), the transition from extensional to compressive stresses in the upper plate occurs for vs similar to 1.4 cm/a. The effect of upper plate velocity is then tested at constant subduction rate. Upper plate retreat ( advance) with respect to the trench increases extension ( compression) in the arc lithosphere and increases ( decreases) the subducting plate dip. Our modeling confirms the statistical kinematic relationship between vsub and nu(up) that describes the transition from extensional to compressive stresses in the arc lithosphere, even if the modeled law is shifted toward higher rates of upper plate retreat, using our set of physical parameters ( e. g., 100 km thick subducting oceanic plate) and short- term simulations. Our results make valid the choice of the HS3 reference frame for assessing plate velocity influence on arc tectonic regime. The subduction model suggests that friction along the interplate contact and the mantle Stokes reaction could be the two main forces competing against slab pull for upper mantle subductions. Besides, our simulations show that the arc deformation mode is strongly time dependent.
ISSN: 1525-2027

hal-00412328
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00412328
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00412328/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00412328/file/arcayG32008.pdf
DOI : 10.1029/2007GC001875

Éditeur(s) : Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Rennes
Résumé : Long-line fishing has been growing on the island of La Réunion since the beginning of the 1990s. The target species is the swordfish (Xiphias gladius), fished mainly in the tropical waters surrounding the island between longitudes 45 degree E and 60 degree E, and latitudes 17 degree S and 27 degree S. From 1998 to 2000, a finalised research programme enabled the collection of precise data concerning the lines' positions and the parameters of the fishing efforts: 3,602 nettings were thus informed by the catches (in numbers of individuals caught) and 12 descriptive variables of the effort. In parallel with this collection effort, satellite maps that described the ocean's landscape of this region of the Indian Ocean exploited by La Réunion's fisheries were made available to sailors and scientists. Extractions from these environmental variables were made at the fishing lines' positions, which allowed us to propose 20 variables describing the environmental conditions of swordfish catches applied to the nettings. In an early part of this study, after a descriptive analysis and a first selection of the variables, we used several GAM (Generalised Additive Models) to model the respective effects of effort and environmental variables on the variability of swordfish catches. We thus highlighted the predominance of factors linked to fishermen (fishing effort) on oceanographic factors in the explanation of this variability. Following these results, a summary on the biology and ecology of the swordfish was proposed in order to draw up hypotheses on the characteristics of this species' population in the Indian Ocean. The aspects linked to the individual behaviour and movements of the population were particularly highlighted. In a latter part of this study and in order to complete the empirical approach by an exploratory constructivist approach, we proposed a modelling tool in order to simulate the possible movements of individuals within the oceanic landscape described by the available satellite maps. After reading in the literature about the various forms of modelling the movements of the large pelagics, we developed an original computer modelling architecture of the multi-agent type that made it possible to manipulate in a dynamic way the satellite maps (and derived products), the individual movements of "animats" whose behaviours were based on this environmental information, and agents that clarify the process of long-line fishing in a geographical way. The computer model that was implemented (MUFINS, for MUlti-Fish INdian ocean Simulator) was next used by calibrating the behaviour of the animats on the real data originally from the analysis of commercial catches proposed in the first part, using robust techniques based on fuzzy logic. The results of the simulations were compared, on the one hand, with the large-scale hypotheses of movement proposed in the first part, and, on the other hand, to swordfish catches both real and corrected for the effect of the fishing effort modelled by the GAM models. Even if the results of these simulations in this study do not allow for proposing convincing interpretations of the underlying processes, the MUFINS tool showed its ability to address questions associated with the swordfish's behaviour in the tropical oceanic landscape and to the effects of scale transfers between the individual level and the collective level. We now envisage its use in a more operational framework, as an interface for dialogue between fishermen and scientists with a goal of sustainable management of the resource.
La peche palangriere s'est developpee a l'ile de La Reunion depuis le debut des annees 1990. L'espece cible est l'espadon (Xiphias gladius), principalement exploite dans les eaux tropicales autour de l'ile entre les longitudes 45 degree E et 60 degree E, et les latitudes 17 degree S et 27 degree S. De 1998 a 2000, un programme de recherche finalisee a permis de collecter des informations precises concernant les positions des lignes et les parametres de l'effort de peche : 3602 filages sont ainsi renseignes par les captures (en nombre d'individus captures) et 12 variables descriptives de l'effort. En parallele de cet effort de collecte, des cartes satellitales ont pu etre mises a la disposition des marins et des scientifiques, decrivant le paysage oceanique de cette region de l'ocean Indien exploitee par la pecherie reunionnaise. Des extractions de ces variables environnementales ont ete effectuees aux positions des lignes de peche, nous permettant de proposer 20 variables descriptives des conditions environnementales de captures d'espadon appliquees aux filages. Dans une premiere partie de ce travail, apres une analyse descriptive et une premiere selection des variables, on a modelise par plusieurs modeles GAM (Generalized Additive Models) les effets respectifs des variables d'effort et des variables environnementales sur la variabilite des captures d'espadon. On a ainsi mis en evidence la predominance des facteurs lies aux pecheurs (effort de peche) sur les facteurs oceanographiques dans le caractere explicatif de cette variabilite. A la suite de ces resultats, une synthese sur la biologie et l'ecologie de l'espadon a ete proposee afin de degager des hypotheses sur les caracteristiques de la population de cette espece dans l'ocean Indien. Les aspects lies au comportement individuel et aux deplacements de la population ont ete particulierement mis en evidence. Dans une deuxieme partie de ce travail et afin de completer l'approche empirique par une approche constructiviste exploratoire, nous avons propose un outil de modelisation afin de simuler les deplacements possibles d'individus au sein du paysage oceanique decrit par les cartes satellitales disponibles. Apres avoir passe en revue dans la litterature les differentes formes de modelisation des deplacements des grands, pelagiques, nous avons developpe une architecture originale de modelisation informatique de type multi-agents permettant de manipuler de maniere dynamique les cartes satellitales (et les produits derives), les mouvements individuels < d'animats >, dont les comportements sont bases sur cette information environnementale, et des agents qui explicitent le processus de capture palangriere de maniere geographique. Le modele informatique ainsi implemente (MUFINS, pour MUlti-Fish INdian ocean Simulator) a ensuite ete utilise en calibrant les comportements des animats sur les donnees reelles issues de l'analyse des captures commerciales proposee en premiere partie, a partir de techniques robustes basee sur la logique floue. Les resultats des simulations ont ete confrontes d'une part aux hypotheses de deplacement a grande echelle proposees en premiere partie, et d'autre part aux captures d'espadon reelles et corrigees de l'effet de l'effort de peche modelise par les modeles GAM. Meme si les resultats de simulations presentes dans ce travail ne permettent pas de proposer d'interpretations convaincantes des processus sous-jacents, l'outil MUFINS a demontre son aptitude a aborder les questions liees au comportement de l'espadon dans le paysage oceanique tropical et aux effets des transferts d'echelle entre le niveau individuel et le niveau collectif. On envisage desormais son utilisation dans un cadre plus operationnel, comme interface de dialogue entre les pecheurs et les scientifiques a des fins de gestion durable de la ressource.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2005/these-2592.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2592/

Éditeur(s) : Wiley
Résumé : This paper investigates some economic consequences of creating a marine reserve on both fishing and ecotourism, when the range of controllability of fishing effort is limited and the impact of the reserve on ecosystem is considered. The issue is illustrated by the example of creating a no-take zone in part of a region where fishing is managed through a limited entry license system, and which is inhabited by two interacting stocks: a stock of prey (fish) and a stock of predators (seals). While the former is targeted by commercial fishing, the latter is not subject to harvest but is a potential basis for a commercial non-extractive activity (seal watching). Analysis is conducted with the help of a bioeconomic model combining the features of marine reserve modeling and of multispecies modeling. Following a description of the model, results of several simulation runs are presented. These show that creating a marine reserve has more complex economic implications than predicted in studies focused exclusively on one stock and/or commercial fisheries. More specifically, the model shows that the dynamics of the two interacting stocks reduces the benefits of the no-take zone for the fishing industry, while it makes the creation of this zone provide an opportunity for the development of ecotourism. Due to this dynamics, the model suggests that the optimal size of the reserve is larger when ecotourism is taken into account along with fishing activities.
Natural Resource Modeling (1939-7445) (Wiley), 2002-12 , Vol. 15 , N. 4 , P. 387–411

Droits : 2002 Rocky Mountain Mathematics Consortium
http://archimer.ifremer.fr/doc/00244/35506/34010.pdf
DOI:10.1111/j.1939-7445.2002.tb00095.x
http://archimer.ifremer.fr/doc/00244/35506/

Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag (Germany) Springer Verlag
Résumé : Direct numerical simulations of flow through two millimeter-scale rock samples of limestone and sandstone are performed using three diverse fluid dynamic simulators. The resulting steady-state velocity fields are compared in terms of the associated empirical probability density functions (PDFs) and key statistics of the velocity fields. The pore space geometry of each sample is imaged at 5.06−μm voxel size resolution using X-ray microtomography. The samples offer contrasting characteristics in terms of total connected porosity (about 0.31 for the limestone and 0.07 for the sandstone) and are typical of several applications in hydrogeology and petroleum engineering. The three-dimensional fluid velocity fields within the explicit pore spaces are simulated using ANSYS® FLUENT® ANSYS Inc. (2009), EULAG Prusa et al. (Comput. Fluids 37, 1193–1207 2008), and SSTOKES Sarkar et al. (2002). These computational approaches are highly disperse in terms of algorithmic complexity, differ in terms of their governing equations, the adopted numerical methodologies, the enforcement of internal no-slip boundary conditions at the fluid-solid interface, and the computational mesh structure. As metrics of comparison to probe in a statistical sense the internal similarities/differences across sample populations of velocities obtained through the computational systems, we consider (i) integral quantities, such as the Darcy flux and (ii) main statistical moments of local velocity distributions including local correlations between velocity fields. Comparison of simulation results indicates that mutually consistent estimates of the state of flow are obtained in the analyzed samples of natural pore spaces despite the considerable differences associated with the three computational approaches. We note that in the higher porosity limestone sample, the structures of the velocity fields obtained using ANSYS FLUENT and EULAG are more alike than either compared against the results obtained using SSTOKES. In the low-porosity sample, the structures of the velocity fields obtained by EULAG and SSTOKES are more similar than either is to the fields obtained using ANSYS FLUENT. With respect to macroscopic quantities, ANSYS FLUENT and SSTOKES provide similar results in terms of the average vertical velocity for both of the complex microscale geometries considered, while EULAG tends to render the largest velocity values. The influence of the pore space structure on fluid velocity field characteristics is also discussed.
ISSN: 1420-0597

hal-01174152
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01174152
DOI : 10.1007/s10596-015-9486-7

Résumé : Ce travail est l'expression d'une volonté de chercheurs, de la Carabe d'améliorer les connaissances scientifiques méso- et micro-météorologiques appliquées aux milieux insulaires sous influence des alizés et de développer la recherche dans ces domaines.On sait que le phénomène météorologique le plus remarquable impactant les îles de la Caraïbe reste le cyclone tropical. Mais d'autres phénomènes, a des échelles inferieures, telles que les pluies intenses, les houles, la dégradation de la qualité de l'air ont une importance aigüe en termes de risques naturels ou de risques sur la sante. Ces exemples attestent la nécessité d'utiliser des méthodes de descente d'échelle pour exploiter l'information météorologique et/ou climatique de grande échelle et dériver des scenarios locaux et régionaux appliques aux territoires insulaires. Ce défi est important car l'attente d'analyses scientifiques pertinentes dans ces domaines est grande.Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour principaux objectifs la simulation numérique puis l'analyse des mécanismes méso- et micro-échelles qui induisent des circulations locales diurnes et nocturnes sur l'archipel de la Guadeloupe à l'aide de codes numériques météorologiques éprouves car largement utilises en recherche et en prévision opérationnelle.Ils constituent donc la première étude de modélisation numérique à haute résolution en basse atmosphère, par descente d'échelle dynamique, pour des intervalles d'espace compris entre 1 km et 111 m sur cet archipel.Le modelé atmosphérique Weather Research and Forecasting ARW V3.4 (WRF ARW), non-hydrostatique, a été utilise pour l'ensemble des simulations pour modéliser la troposphère depuis l'échelle globale à l'échelle de la turbulence.Trois situations météorologiques classiques réelles d'une durée de 48 heures, correspondant à 80 % des situations météorologiques observées dans la zone, alizes soutenus (AS), alizes moyens (AM), alizes faibles (AF) ont été examinées. Ces situations sont caractérisées par les valeurs du nombre de Froude local suivantes : 0,82 (AS), 0,41 (AM) et 0,21 (AF). Six domaines de modélisation ont été sélectionnés pour effectuer les descentes d'échelle dynamiques : D01 (maille de 27 km), D02 (maille de 9 km), D03 (maille de 3 km), D04 (maille de 1 km), D05 (maille de 333 m) et D06 (maille de 111 m) avec soixante-dix niveaux verticaux. Les quatre premiers domaines (D01 à D04) couvrent l'archipel de la Guadeloupe et sont utilisés en mode méso-échelle à l'aide d'un schéma d'ensemble de couche limite planétaire YSU. Les domaines D05 (couvrant l'île de la Basse-Terre et le centre de l'archipel) et D06 (couvrant la zone littorale et rurale du Petit Cul-de-Sac Marin et la zone urbaine de l'agglomération pointoise) sont utilisés en mode Large Eddy Simulation avec une fermeture de la turbulence 1,5 TKE 3D. Le modèle WRF a été forcé toutes les six heures par l'assimilation des champs d'analyses globales du modèle NCEP FNL (1° de résolution). Les simulations effectuées ont permis d'obtenir des champs de variables météorologiques 10-minutes à très hautes résolutions spatiales.Les résultats des simulations méso- et micro-échelles ont été confrontés aux valeurs expérimentales obtenues à l'aide de capteurs places sur des mâts météorologiques (campagne Atmo-Mangrov et réseau de mesure Météo-France). Il s'agissait d'optimiser l'utilisation des couplages de codes numériques tout en conservant la possibilité de les confronter aux observations expérimentales.Les résultats des simulations numériques micro-échelles, des différents cas (AS, AM, AF) sont utilisées pour forcer (c'est-à-dire définir les conditions limites) un modèle lagrangien de dispersion de particules : FLEXPART. Le système couple FLEXPART-WRF a été employé dans le domaine D06 pour étudier la dispersion du panache d'oxydes d'azote émis par la principale usine de production d'électricité de l'île.
The present work expresses the will of Caribbean researchers to improve the meso- and micro-meteorological scientific knowledge of the trade winds influenced island areas, and to develop research in these domains.It is well known that tropical hurricanes remain the most remarkable meteorological phenomena that affect the Caribbean islands. But some other phenomena, of smaller scale, such as intense rainfall events, swells, or air quality degradation, are of extreme importance for natural or health hazards. These examples show the need to use downscaling methods to exploit large scale meteorological or climatic information, and to obtain local and regional scenarios for the island areas. This is an important challenge, as sound scientific studies in these matters are eagerly expected. The aim of the research works exposed in the present dissertation is numerical simulation and analysis of the meso- and microscale mechanisms that induce diurnal and nocturnal local circulations in the Guadeloupe archipelago, using numerical meteorological models that are widely used in research and in operational forecasting.These works represent the first high-resolution (1 km to 111 m) numerical study of the lower atmosphere over the Guadeloupe archipelago. The Weather Research and Forecasting ARW 3.4 (WRF-ARW) model is used to simulate the troposphere from global scale to turbulence scale. Real cases of three typical weather types (80% of cases during a year) are examined during 48 hours : strong trade winds (STW), medium trade winds (MTW) and weak trade winds (WTW). These weather types are characterized by values of the local Froude number : 0.82 (STW), 0.41 (MTW) and 0.21 (WTW). Six domains have been selected for the dynamical downscaling : D01 (grid spacing of 27 km), D02 (grid spacing of 9 km), D03 (grid spacing of 3 km), D04 (grid spacing of 1 km), D05 (grid spacing of 333 m) and D06 (grid spacing of 111 m), including 70 vertical levels. The first four domains (D01 to D04) cover the Guadeloupe archipelago and are used in the meso-scale simulations with the planetary boundary layer scheme YSU (ensemble mean). Domain D05 (covering the Basse-Terre island and the middle of the archipelago) and domain D06 (covering the coastal and rural area of Le Petit Cul-de-Sac Marin and the urban area of Pointe-à-Pitre), are employed in the micro-scale simulation (LES) with the 3D TKE 1.5 order closure scheme. WRF has been 6 hourly reinitialized with the NCEP FNL global analyses (resolution of 1°). These simulations permitted to obtain 10-minutes meteorological variable fields with a very high resolution (111 m).Meso-scale and micro-scale model results have been evaluated with observational data from meteorological stations (field campaign Atmo-Mangrov, French Met Office).Once validated, the micro-scale model outputs have been used for the assimilation of the lagrangian particle dispersion model : FLEXPART. The coupling FLEXPART-WRF has been employed in domain D06, in order to analyze the dispersion of the nitrogen oxide plume emitted by the main power plant of the archipelago.

http://www.theses.fr/2014AGUY0735/document

Résumé : The study conducted in the framework of an agreement between Ifremer and the Local fisheries committee at Audierne is part of a project to restore spiny lobster Palinurus elephas stock levels in the Iroise Sea. It is supported by professional fishermen from Finistère and by the Regional fisheries committee of Brittany. After a brief review of the way lobster stocks are managed worldwide, followed by the major biological and ecological features of red lobster and the state of fisheries in Europe and North Africa, the very poor state of the resource along French coast is borne out by the statistics of landings. Various scenarios (not alternatives) to promote the rebuilding of the biomass are suggested: minimum landing size increase, seasonal closure of the fishery, berried females protection, no fishing zones. The drift of phyllosoma larvae during their long larval stage is addressed using a 3-D hydrodynamic simulation model.
L'étude réalisée dans le cadre d'une convention entre Ifremer et le Comité local des Pêches d'Audierne s'inscrit dans un projet de reconquête des niveaux de ressource en langouste rouge Palinurus elephas en mer d'Iroise soutenu par les pêcheurs professionnels de la pointe du Finistère et par le Comité régional des Pêches de Bretagne. Après avoir rappelé brièvement les modalités de gestion des stocks de langoustes dans le monde puis les grands traits biologiques et écologiques de la langouste rouge et l'état des pêcheries en Europe et dans le nord de l'Afrique, le très mauvais état de cette ressource sur les côtes françaises est confirmé au travers des statistiques de débarquement. Divers scénarios (non alternatifs) visant à favoriser la reconstitution d'une biomasse sont proposés : augmentation de la taille minimale au débarquement, fermeture saisonnière de la pêche, protection des femelles ovigères et création de zones protégées. La dérive des larves phyllosomes au cours de leur longue phase larvaire est abordée par un modèle de simulation hydrodynamique en trois dimensions.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2005/rapport-1198.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1198/

Éditeur(s) : Universite Montpellier II
Résumé : Since 1980, the expansion of a green macro-alga: Valonia aegagropila (C Agardh) is observed in Salses-Leucate lagoon (France). It is currently distributed in the north of the lagoon with important biomasses (40 gDW/m²) eroding the cover of Zostera noltii. The free form of the alga can be transported with the surface or bottom currents depending on seasons. It multiplies mainly by vegetative reproduction. There are few studies on the ecophysiological capacities of V. aegagropila. This work tries to answer why (physiological adaptation) and how (mechanical process of transport) the alga invaded the lagoon, with an approach including observations, experiments in controlled environment and biological and hydrodynamic models. The growth capacities depend on temperature and light intensities, the nutrients absorption rates and internal nitrogen and phosphorus internal quotas were measured and modelled using a Droop model based on internal quota. Vertically transport was studied with laboratory experiments and measurements of biomass transport were made into the lagoon. The biological model (growth, vertical transport, mortality) was coupled to the MARS 3D hydrodynamic model with a meshgrid of 160m. The results show an adaptation of the alga to low availability of phosphorus and an annual growth of biomass controlled by the availability of nutrient during winter. The alga seems to occupy the whole zones where growth is optimal and the risk of invasion of the southern part of the lagoon is limited. This work opens on research prospects on an ecological model (confronting physiological capacities and competition of V. aegagropila, Zostera noltii, green algae and primary production), new physiological experiments, ecological observations and potential valorisation of V. aegagropila.
Depuis 1980, est observée dans l'étang de Salses-Leucate l'expansion d'une macro-algue verte : Valonia aegagropila (C. Agardh). En 2004, elle était présente sur la presque totalité de la moitié nord de la lagune avec des biomasses importantes (jusqu'à 600 gPS/m²). L'algue envahit et érode également la couverture d'herbiers garant de la biodiversité, de la productivité et de la stabilité de l'écosystème. V. aegagropila se reproduit essentiellement de manière végétative (fragmentation des thalles) et possède la particularité de retenir de l'oxygène de la photosynthèse dans sa structure sphérique. Cet oxygène piégé lui donne la possibilité de mouvement sur la verticale et d'être transportée dans le domaine par les courants. Les conditions physico-chimiques de l'étang présentent de fortes variations saisonnières en salinité, en température et en turbidité, ainsi que des apports nutritifs faibles : la production primaire est principalement limitée par le phosphore. Il existe malheureusement peu d'informations sur V. aegagropila ainsi que trop peu de connaissances sur son écophysiologie. Elle semble vivre dans des milieux plutôt oligotrophe dans des régions tropicales à sub-tropicales. Ce travail basé sur une approche d'observations de terrain, d'expérimentations en milieu contrôlé (en laboratoire) et de modélisation des processus, a permis d'une part d'explorer les capacités adaptatives physiologiques de V. aegagropila aux conditions environnementales de l'étang et d'autre part de mettre à jour les modes de fonctionnement de la dynamique spatio-temporelle de la population. Les capacités de croissance ont été mesurées sur un large spectre de température et de lumière. Les capacités d'absorption des sels nutritifs dans l'eau et les facultés de l'algue à stocker l'azote et le phosphore dans ses tissus ont également été étudiées. D'autre part, un modèle de dynamique des populations a été conceptualisé puis développé. Les processus pris en compte dans ce modèle sont la croissance de l'algue (modèle à quota interne), la flottabilité de l'algue et la mortalité par surdensité. Ces processus ont été paramétrés en majeure partie par des expérimentations réalisées en laboratoire. Ce modèle 0D a par la suite était couplé au modèle hydrodynamique MARS3D (modèle Ifremer) mis en place sur la lagune de Salses-Leucate, utilisant deux grilles de calcul (160m ou de 80m de résolution). Les simulations réalisées permettent d'appréhender les capacités spatio-temporelles de la croissance de l'algue dans l'étang, le turnover annuel de la biomasse totale et les attracteurs de biomasse du système sous différents évènements météorologiques. Ces résultats sont comparés avec les répartitions cartographiques de la population observées in situ en 1999 et 2004 et des flux de biomasses mesurés au cours d'observations de terrain entre juin 2003 et septembre 2004. L'ensemble des résultats montre d'une part une adaptation de l'algue à évoluer dans un milieu pauvre en phosphore et d'autre part une croissance annuelle de la biomasse totale qui est principalement contrôlée par les apports hivernaux en sels nutritifs dans la lagune. Les résultats des simulations montrent également que V. aegagropila semble occuper à présent la majeure partie des zones favorables à sa croissance. Il est également montré que si sa capacité de mouvement peut favoriser la dispersion d'individus dans la lagune et accélérer la croissance de la population pour de faibles biomasses initiales, cette même capacité de mouvement joue plutôt un rôle de régulation de la population lorsque la biomasse totale devient importante. On peut penser que le risque de colonisation de l'herbier à zostère de la partie sud de la lagune (bassin de Salses) est limité. Ce travail ouvre enfin des perspectives de recherche sur l'amélioration du modèle de dynamique des populations de l'espèce, sur de nouvelles expérimentations à réaliser ou encore sur la surveillance écologique du milieu. Des propositions sont faites pour concevoir un modèle écologique confrontant les capacités physiologiques des macrophytes (algues vertes, Valonia et zostères) afin d'apréhender les phénomènes de compétitions et les modes de fonctionnement du réseau trophique de la lagune de Salses- Leucate. Des pistes sur la valorisation de la matière algale de V. aegagropila sont enfin proposées.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/these-2453.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2453/

Éditeur(s) : HAL CCSD Oxford University Press (OUP): Policy P - Oxford Open Option A Oxford University Press (OUP)
Résumé : International audience
It is well known that sedimentary rocks having same porosity can have very different pore size distribution. The pore distribution determines many characteristics of the rock, among which its transport properties are often the most useful. Multifractal analysis is a powerful tool that is increasingly used to characterize the pore space. In this study, we performed multifractal analysis of pore distribution on simulated sedimentary rocks using the relaxed bidisperse ballistic deposition model (RBBDM). The RBBDM can generate a 3-D structure of sedimentary rocks of variable porosity by tuning the fraction p of particles of two different sizes. We also performed multifractal analysis on two samples of real sedimentary rock to compare with the simulation studies. One sample, an oolitic limestone is of high porosity (40 per cent) while the other is a reefal carbonate of low porosity, around 7 per cent. 2-D sections of X-ray microtomographs of the real rocks were stacked sequentially to reconstruct the real rock specimens. Both samples show multifractal character. The results from analysis of real rock agree quite well with the simulated structure of low porosity. The simulated rock of high porosity showed a weak multifractal nature though the real rock sample of similar porosity was found to be strongly multifractal. We propose a ‘structure parameter’ ξ which is a function of porosity and the generalized dimensions, and controls the transport properties of the rock.
ISSN: 0956-540X

hal-01174142
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01174142
DOI : 10.1093/gji/ggu417

Éditeur(s) : Université de Bretagne Occidentale
Résumé : The negative impact of the man on the environment unquestionably increases. The coastal environment as a whole is the maritime environment which is the most exposed to man-made eutrophication. For instance, nitrate loads to coastal waters off Brittany (France) have increased 10 times (from 3 to s 30mg L-1NO3) during the four last decades. Eutrophication of this coastal zone is now a recurrent problem, more and more worrying. This eutrophication exhibits two main forms : " green tides ", which are caused by local proliferations and stranding of green macro-algae (particularly the Ulva species) in nitrogen-enriched areas ; phytoplanktonic blooms, which are responsible for coloured water events, toxic species can be present (Pseudo-Nitzschia, Alexandrium, Dinophysis), and induce banning of shellfish consumption. The objectives of this study are to assess the respective role of various rivers (especially the Loire and the Vilaine) in the eutrophication of the Brittany shelf ecosystem and test the impact of nitrogen enrichment in the triggering of Pseudo-Nitzchia toxicity. For these purposes, a coupled hydrodynamical/ biogeochemical 3D model has been developed and validated against past measured time-series and satellite images. After a brief analysis of primary production over the Brittany shelf under different conditions, we show a description of the real time adaptation of this model. Daily results are currently presented in real time on www.previmer.org web site. The inability of the model to correctly simulate near shore phytoplankton is worsened in this model by the fact that the turbidity field used is a climatological one, made by satellite images averaged on a decadal basis. First, near shore pixels of satellite images are scarcely reliable, secondly a climatological mean cannot represent the sudden bursts or drops of the real turbidity, highly dependent on the actual sea-state : this can explain also why the model at this moment fails to reproduce a sudden bloom occurring in a short period of sunny and calm weather. The simulated Pseudo-Nitzschia biomass and induced risk of toxicity in the water column cannot really be validated offshore, because monitoring measurements are available only near the coast, and deal only with toxicity in benthic filter feeders. To get temporarily rid of that problem, an interesting improvement would be to add to the operational model the bio-accumulation of toxin in the shellfishes : simulated concentrations in shellfish fresh would become directly comparable with usual measurements of the monitoring networks. Our model points out the important impact of Loire river loads on the primary production on the western and southern Brittany. This result is crucial for administrations in charge of reducing the terrestrial loadings responsible for eutrophication, because it can delay reduction programs on small tributaries until the main input from the Loire has been significantly reduced. A question arises, about the reliability of the haline stratification in the model, because the horizontal extent of the Loire plume will be enhanced by a stronger stratification.
L'eutrophisation des milieux marins côtiers, de plus en plus importante, représente un des impacts majeurs des activités humaines sur l'environnement. Les phénomènes d'eutrophisation sont en constante augmentation ; ces dernières décennies ont vu le nombre de sites touchés augmenter de par le monde. La bande côtière bretonne est particulièrement concernée par ce phénomène. L'eutrophisation s'y manifeste de deux façons : "Des phénomènes de marée vertes, très localisées, qui sont provoqués par la croissance excessive et l'échouage de macro-algues du genre Ulva dans ces zones riches en azote ; Des blooms de phytoplancton à l'origine des phénomènes d'eaux colorées, qui peuvent aussi provoquer des interdictions de consommation de coquillages lorsque les espèces mises en jeu sont toxiques (Pseudo-Nitzschia, Alexandrium, Dinophysis). L'objectif de ce travail est multiple : il vise à mettre en évidence et à comprendre l'impact et le rôle des apports en nutriments sur la production primaire et l'eutrophisation des milieux côtiers. Ce travail a aussi pour ambition l'identification et la compréhension des causes des phénomènes d'eutrophisation et permettre ainsi d'apporter des solutions ou des pistes d'amélioration. En n, il a aussi un objectif de prévision à court terme de l'état biologique sur la zone. Pour atteindre ces objectifs, un modèle en temps réel a été mis en oeuvre. Les résultats de simulations numériques et de mesures satellitaires sont présentés sur internet : www.previmer.org. L'outil principal de ce travail est un modèle couplé physique/biogéochimie. La partie hydrodynamique est fournie par le code Mars3D (3D hydrodynamical Model for Application at Regional Scale) développé à IFREMER. Au code hydrodynamique Mars3D est couplé le modèle des cycles de l'azote, du phosphore et du silicium d'IFREMER. Le modèle couplé permet de simuler en 3 dimensions et de manière dynamique les courants, le brassage horizontal et vertical, les champs de température et de salinité, mais aussi les principaux cycles de nutriments, reproduisant ainsi les conditions déterminantes de la production primaire. La croissance des algues est modélisée, et nous permet de voir l'influence des panaches de dilution des principales rivières bretonnes sur leur croissance. Les diffcultés du modèle à correctement simuler les concentrations en phytoplancton près des zones côtières, sont probablement dues à l'utilisation d'une climatologie de concentration en matière en suspension fondée sur des données satellitaires. Tout d'abord, les pixels côtiers des images satellitaires sont entachés d'erreurs, ensuite une climatologie n'est pas capable de représenter les apports soudains des fleuves lors des crues. Cela peut expliquer l'incapacité du modèle a représenter certains blooms liés à des périodes ensoleilées et calmes. A ce modèle de base nous avons ajouté un genre spécifique de phytoplancton : le genre Pseudo-Nitzschia. Certaines espèces de Pseudo-Nitzschia sont réputées toxiques. En effet, ce phytoplancton a la capacité de synthétiser une toxine : l'acide domoïque. Cette toxine est responsable du syndrome ASP (Amnesic Shellfish Poisoning). Le modèle reproduit globalement les mêmes zones de toxicité que les mesures du REPHY, et donne des résultats encourageants. L'étude montre que la Loire influence une large partie de la bande côtière bretonne ; son panache remonte jusqu'au nord de la mer d'Iroise, et contribue pour une grande part à l'enrichissement du sud et de l'ouest de la Bretagne. Le traçage de l'azote en provenance de la Loire au sein des cycles biogéochimiques nous a permis de quantifier cet enrichissement.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/00015/12603/9481.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00015/12603/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Meteorological phenomena with scales lower than hurricanes, from extreme rainfalls to pollution peaks, represent important environmental and health risks in the Caribbean. These examples show the need to downscale large-scale meteorological data to island-scale fields.The main goal of the present numerical study is the analysis of the meso- and micro-scale mechanisms inducing diurnal and nocturnal circulations in the Guadeloupe archipelago. The Weather Research and Forecasting model is employed. The micro-scale results are obtained by the coupling of the 1-km simulated fields and the Large Eddy Simulation method. Then, in order to analyze the dispersion of a pollutants plume, the micro-scale outputs with 111 m of resolution are used to force the lagrangian particles dispersion model FLEXPART. The study has been conducted for three real cases of weather types linked with strong, medium and weak trade winds.The results of simulations, validated with available observed data, permitted to simulate all local circulations, including a nocturnal counter-current flow which may induce a pollution peak in the urban area of Pointe-à-Pitre city.These works, which may be applied to other Lesser Antilles islands, suggest many environmental and energy applications.
Les phénomènes météorologiques d'échelles inférieures aux cyclones, depuis les pluies intenses, jusqu'à la dégradation de la qualité de l'air, ont pour les Caraïbes une importance aiguë en termes de risques naturels ou de risques sur la santé. Ces exemples attestent de la nécessité d'utiliser des méthodes de descentes d'échelle pour exploiter l'information météorologique de grande échelle et dériver des scénarios locaux appliqués aux territoires insulaires. Les travaux présentés ont pour principaux objectifs la simulation numérique et l'analyse des mécanismes méso- et micro-échelles qui induisent des circulations locales diurnes et nocturnes sur l'archipel de la Guadeloupe, à l'aide du modèle numérique météorologique Weather Research and Forecasting. Les résultats des simulations micro-échelles sont obtenus par le couplage des champs modélisés à 1 km avec la méthode Large Eddy Simulation. Les sorties micro-échelles, à 111 m, sont ensuite utilisées pour forcer le modèle lagrangien de dispersion de particules FLEXPART afin d'étudier la dispersion d'un panache de polluants. L'étude a été menée pour trois cas réels de situations météorologiques correspondant à des alizés soutenus, moyens et faibles. Les résultats des simulations, après validation, et comparaison aux données d'observation disponibles, permettent de restituer l'ensemble des circulations locales et soulignent l'existence d'un écoulement nocturne à contre courant susceptible d'induire une forte pollution sur la zone urbaine de Pointe-à-Pitre. Cette étude, transposable aux autres îles des petites Antilles, laisse envisager de nombreuses applications environnementales et énergétiques.
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01074600

Droits : info:eu-repo/semantics/OpenAccess
tel-01074600
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01074600
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01074600/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01074600/file/rcece_thesis.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
GenMol (TM) code is used to simulate Atomic Force Microscopy (AFM) tests at a kaolinite/brine/kaolinite contact, the confined fluid in sub-nanometre interspaces being in equilibrium with an external multi-species solution. The attraction/repulsion effort, i.e. the derivative versus the interspace aperture h of the interaction energy between both kaolinite faces, is computed versus the variable composition of the confined fluid (see for the method Part I of this work). Two external solutions are tested. Solution Si is a neutral brine (pH=7.5) leading to a possible attraction for apertures lower than 7 angstrom. Solution S2 is an acidified brine (pH=3.2) leading to repulsion whatever may be the aperture h. These two AFM simulations prove the existence of a critical pH value (3.2 < pH(crit) < 7.5) of the external solution, below which the acidification of a natural brine in a CO2 confinement inhibits adhesion between kaolinite aggregates.
ISSN: 0022-0248

hal-00544678
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00544678
DOI : 10.1016/j.jcrysgro.2010.08.012

Résumé : 1 - Study's goals review The management of Norway Lobster and Hake fisheries can be considered as the most important issue in the Gascogne gulf. Calculation methods used to evaluate prediction variations under various efforts and mesh constraints all pinpoint to the crucial role narrow mesh fishing plays in Hakes' Northern stock status. The involvement of Gascogne gulf Norway Lobster fisheries regarding Hakes over exploitation seems over dimensioned when comparing the size of both of these stocks. Hake stocks spread from Northern Great Britain to Northern Spain, while Norway Lobster stocks are located in the Gascogne gulf's mud flats. The biological solution is well known and consists in globally increasing mesh nets to 80mm which would bring up Hakes yield to its most. It would be unreal to pretend all parties involved in Hake stocks will come to use them. For now, it is mostly an economical issue since many vessels continue on with an exploitation scheme dating from the 60's and fish on coastal mud flats which are the most exploited zones and where their catch is detrimental to juvenile class Hakes and Norway Lobsters. Considering our limited time, this study will cover bio- economical modelisation preparation. You will therefore find a description of fisheries and an exploitation assessment based on 1986's available data. 2 - Accomplished work 2. 1 Fishery description Presenting the problems and preparing ulterior analyses was first and foremost. Norway Lobster vessels supposedly, according to evaluation models used, test immature Hakes in such a manner that all stock exploitation is jeopardized. Norway Lobster distribution is closely linked to the nature of the ocean floor since it can only build its habitat on fine sediment. Hakes' habitat is not as restrictive and is linked to food supply, especially euphausiid shrimps, so they can be found on sandy and sandy-sedimental floors. Norway Lobsters are sought by a fleet of 400 to 450 ships which characteristics widely vary according to their home port. On the northern part, fisheries are close to exploitation ports where Norway Lobsters and miscellaneous catch yield is sufficient to support an older fleet. On the southern part, the structure is diversified and flexibility usually rules, more modern vessels can easily switch their target on a seasonal or daily basis. Globally, Hakes' northern stocks are slightly on the rise. This rise is probably due to global mesh size increase, even if slight and a decrease on fishing effort where immature species are caught. Norway Lobster stocks unloading is stable or slightly lower and yields, as far as northern fishery are concerned, vary and oscillate between ±15 to ±20 % at about an average of 100 kg/day. Biological parameters used in the evaluations for each species are those used in CIEM and CEE work cells. Among those parameters, those describing growth are the greatest. For Hakes, an intermediary growth equation between males and females has been used. For Norway Lobsters, both sexes are treated separately. Simulations were carried out according to 3 types of data: Norway Lobster vessels fishing effort variations. Norway Lobster vessels mesh increase. Norway Lobster vessels fishing effort decrease or mesh increasing go along in the same direction for Hake and Norway Lobster stock production (chart A and B). Lastly, a brief study on results evaluation significance was done to modify: - the size of Hake rejects by Norway Lobster vessels. The range of sizes stays the same but the amount in each class varies according to the same percentage. - Norway Lobsters growth parameters, both values used (L» = 76 mm and k = 0.11 for males, L°° = 56 mm and k = 0.14 for females) representing the "high" hypothesis. In the first case, a 20% error rate for rejects evaluation with 60 mm mesh would only bring a 3% modification rate on global stock production. Those first results are contradicting usual evaluation conclusions and it will be necessary to recalculate by modifying the size class step. In the second case, to decrease L» and increase growth speed, in time production variations remain within usual inter annual fluctuations. In all figure cases, calculations confirming greater yield for in time production through hypothetical mesh size increase to 60 mm, are definitely well founded.
1 - Rappel des buts de l'étude La gestion des pêcheries de merlu et de langoustine peut être considérée comme le problème le plus important du Golfe de Gascogne. Les méthodes de calcul employées pour évaluer les variations de la production sous diverses contraintes d'effort et de maillage mettent toutes l'accent sur le rôle capital des pêcheries à petits maillages sur l'état du stock nord de merlu. Le niveau de responsabilité des pêcheries de langoustine du Golfe de Gascogne dans la surexploitation du merlu semble démesuré eu égard aux dimensions respectives des deux stocks. Le stock de merlu s'étend du Nord des Iles Britanniques au Nord de l'Espagne alors que le stock de langoustine est localisé aux vasièrés du Golfe de Gascogne. La solution biologique du problème est connue et tient à une augmentation généralisée des maillages à 80 mm qui amènerait le rendement du stock de merlu à son maximum. Il serait illusoire de prétendre que tous les acteurs opérant sur le stock de merlu arriveront jamais à l'utiliser. Pour le moment, le problème se pose essentiellement en termes économiques car beaucoup de navires poursuivent un schéma d'exploitation hérité des années 1960 et pèchent sur des vasièrés côtières qui sont les zones les plus exploitées et où ils effectuent leurs captures au détriment des jeunes classes d'âge de merlu et de langoustine. En raison des délais impartis, cette étude constitue la préparation à une modélisation bioéconomique. On y trouvera donc une description des pêcheries et un bilan de l'exploitation sur les données disponibles en 1986. 2 - Travaux effectués 2 . 1 Description de la pêcherie Il s'agissait avant tout de poser les problèmes et de préparer les analyses ultérieures. Les langoustiniers sont présumés, d'après les modèles d'évaluation employés, effectuer sur les immatures de merlu des prélèvements tels qu'ils mettent en danger toute l'exploitation du stock. La distribution de la langoustine est très liée à la nature du fond car elle ne peut construire son terrier que sur des fonds de vase fine. Celle du merlu est beaucoup plus large et inféodée à la recherche de nourriture, crevettes euphausiacées en particulier, on le trouve donc sur les fonds sableux à sablo-vaseux. La langoustine est recherchée par une flottille de 400 à 450 bateaux dont les caractéristiques sont très variables suivant leur appartenance géographique. Au nord, la pêcherie est proche des ports exploitants et les rendements en langoustine et en prise accessoire sont suffisants pour faire vivre une flottille ancienne. Vers le sud, la structure est très diversifiée et la flexibilité est généralement la règle et les navires de construction récente peuvent changer de cible aisément de façon saisonnière ou au cours de la même journée de pêche. Globalement, les débarquements de merlu du stock nord sont en légère hausse. Ce redressement est dû probablement aux augmentations de maillage, même légères, généralisées et à une baisse de l'effort sur les pêcheries où s'effectuent des captures d'immatures. Les débarquements de langoustine sont stables ou en légère baisse et les rendements, au moins sur la pêcherie du nord, varient avec des oscillations de ±15 à ±20 % autour d'une moyenne de 100 kg/jour. Les paramètres biologiques utilisés pour chaque espèce dans les évaluations sont ceux en usage dans les groupes de travail du CIEM et de la CEE. Parmi ces paramètres, ceux décrivant la croissance sont les plus importants. Pour le merlu une équation de croissance intermédiaire entre mâles et femelles a été utilisée. Pour la langoustine les deux sexes sont traitées séparément. Les simulations ont porté sur trois types de données : Variations de l'effort des langoustiniers Augmentation du maillage des langoustiniers La diminution de l'effort des langoustiniers ou L'augmentation de maillage agisse très exactement dans le même sens sur la production des stocks de merlu et de langoustine. Enfin une étude succincte de la sensibilité des résultats des évaluations a été effectuée pour des modifications : - de la composition en taille des rejets de merlu par les langoustiniers. L'étendue des tailles reste la même mais le nombre dans chaque classe varie selon le même pourcentage. des paramètres de croissance de la langoustine, le couple de valeurs utilisées (L» = 76 mm et k = 0.11 pour les mâles, L°° = 56 mm et k = 0.14 pour les femelles) constituant l'hypothèse "haute" Dans le premier cas, une erreur de 20 % sur l'évaluation des rejets pour un cnaillage de 60 mm n'apporterait qu'une modification de 3 % dans la production globale du stock. Ces premiers résultats sont en contradiction avec les conclusions habituelles des évaluations et il sera nécessaire de reprendre les calculs en modifiant le pas des classes de taille. Dans le deuxième cas, pour une diminution de L» et une augmentation de la vitesse de croissance, les variations de la production à terme restent à l'intérieur des fluctuations interannuelles habituelles. Dans tous les cas de figure, les calculs confirmant l'augmentation de la production à terme dans l'hypothèse d'une augmentation de maillage à 60 mm sont d'une robustesse à toute épreuve.

Droits : 1987 Ifremer
http://archimer.ifremer.fr/doc/1987/rapport-1763.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1763/

Éditeur(s) : Blackwell science
Résumé : This paper deals with the design of modelling tools suitable for investigating the consequences of alternative policies on the dynamics of resources and fisheries, such as the evaluation of marine protected areas (MPA). We first review the numerous models that have been developed for this purpose, and compare them from several standpoints: population modelling, exploitation modelling and management measure modelling. We then present a generic fisheries simulation model, Integration of Spatial Information for FISHeries simulation (ISIS-Fish). This spatially explicit model allows quantitative policy screening for fisheries with mixed-species harvests. It may be used to investigate the effects of combined management scenarios including a variety of policies: total allowable catch (TAC), licenses, gear restrictions, MPA, etc. Fisher's response to management may be accounted for by means of decision rules conditioned on population and exploitation parameters. An application to a simple example illustrates the relevance of this kind of tool for policy screening, particularly in the case of mixed fisheries. Finally, the reviewed models and ISIS-Fish are discussed and confronted in the light of the underlying assumptions and model objectives. In the light of this discussion, we identify desirable features for fisheries simulation models aimed at policy evaluation, and particularly MPA evaluation.
Fish and Fisheries (1467-2960) (Blackwell science), 2005-12 , Vol. 6 , N. 4 , P. 307-349

Droits : 2005 Blackwell Publishing, Inc
http://archimer.ifremer.fr/doc/2005/publication-1031.pdf
DOI:10.1111/j.1467-2979.2005.00199.x
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1031/