La vitesse et la direction du vent affectent la position, la forme et la taille d'un panache de rivière, une fine couche d'eau dessalée qui se forme là où une rivière se jette dans la mer. Scientifiques de l'Institut d'océanologie. P.P. Shirshova a mesuré cette dépendance directement pour la première fois et a découvert que lorsque la direction du vent change, le panache peut se réorganiser complètement en 10 à 20 minutes. Le ruissellement des rivières transporte une énorme quantité de pollution - produits pétroliers, pesticides, métaux lourds et débris plastiques, dont la répartition dans la mer est déterminée par la dynamique des panaches fluviaux. La recherche a été soutenue par une subvention de la Fondation scientifique russe (RSF).
À l'endroit où la rivière se jette dans la mer, un panache de rivière se forme - une grande surface, mais une fine couche de surface, isolée des eaux marines sous-jacentes. L'eau de la rivière ne se mélange pas immédiatement à l'eau de mer en raison de la différence de salinité et de densité, elle se répand donc sur la mer. Malgré le fait que le volume de toutes les eaux fluviales qui se jettent dans l'océan mondial est faible par rapport au volume des eaux marines côtières (environ 0,05%), les panaches fluviaux occupent jusqu'à 20% de toute la surface du plateau de l'océan mondial. Les rivières transportent une grande quantité de suspension minérale (minuscules particules solides), de nutriments et de pollution anthropique du continent vers l'océan, affectent les courants océaniques et la température de l'eau. On peut donc dire que les panaches jouent le rôle de lien entre les systèmes naturels continentaux et océaniques.
Tant que l'afflux des eaux fluviales est préservé, le panache existe constamment, cependant, sa position, sa forme et sa taille sont affectées par la direction et la vitesse du vent - le flux d'air « souffle » pratiquement la couche supérieure moins dense de l'eau dans un sens ou dans l'autre. Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont activement étudié la réponse des panaches fluviaux au forçage du vent, mais presque tous les travaux étaient basés sur des simulations numériques. Il est très difficile d'effectuer des mesures directes sur la manière exacte dont cela se produit dans la nature, et jusqu'à récemment, personne n'avait effectué de telles mesures, de sorte que de nombreux aspects clés de ce processus restaient inconnus. Les premiers à étudier l'effet du vent sur la dynamique d'un panache fluvial sur la base de mesures directes ont été des employés de l'Institut d'océanologie du nom de V.I. P.P. Shirshov (Moscou) et le Centre de recherche marine de l'Université d'État de Moscou (Moscou).
Avec l'aide de quadrocoptères, les scientifiques ont mené un relevé aérien presque continu du panache de la rivière Bzyb, située en Abkhazie et se jetant dans la mer Noire. Les observations ont été effectuées pendant trois jours pendant les heures de clarté et ont été accompagnées de mesures de la vitesse et de la direction du vent une fois par minute. Parallèlement, les chercheurs ont surveillé la température et la salinité de l'eau à différentes profondeurs ainsi que la vitesse d'écoulement dans le panache. Sur la base de ces données, les scientifiques ont estimé à quelle vitesse le panache réagit aux changements de force du vent et comment cela se produit exactement. En particulier, il a été possible de reconstituer la vitesse de la limite externe du panache avec une résolution spatiale élevée sans précédent (de l'ordre de 10 m) et avec une précision pouvant aller jusqu'à la minute. Il s'est avéré que la limite extérieure du panache se déplace environ 20 fois plus lentement que le vent ne souffle et réagit assez rapidement à son changement, en 10 à 20 minutes. Si le vent est modéré (inférieur à 5 m/s), lorsque sa direction s'inverse, le panache se réorganise complètement en quelques heures, jusqu'à un changement le long de la direction de propagation côtière de 180 degrés. Cependant, il ne change que dans la partie embouchure, c'est-à-dire là où la rivière se jette directement dans la mer, et la partie extérieure du panache se détache et se mélange aux eaux de la mer.
« Nos mesures sont fondamentales pour comprendre et modéliser comment l'eau des rivières s'écoule et se mélange à la mer et comment ce processus évolue dans le temps. Pour les rivières de la côte de la mer Noire et d'autres zones densément peuplées, cela est principalement dû à la pollution anthropique dans la zone côtière de la mer : une énorme quantité de produits pétroliers, de pesticides, de métaux lourds et de déchets plastiques est transportée avec le ruissellement des rivières. De plus, le ruissellement continental affecte la structure hydrophysique et les processus dynamiques des eaux côtières, de sorte que les informations obtenues sont précieuses pour la recherche océanologique, climatique et environnementale », a déclaré Alexander Osadchiev, chef de projet dans le cadre de la subvention RSF, docteur en sciences physiques et mathématiques, chef de file. Chercheur à l'Institut d'océanologie eux. P. P. Shirshova.
L'importance des recherches menées réside également dans le fait que l'objet d'observation était un petit panache fluvial, c'est-à-dire formé par une petite rivière. Malgré le fait que les petits fleuves représentent environ un quart du ruissellement d'eau douce et près de la moitié du ruissellement des matières en suspension dans l'océan mondial, ils sont encore beaucoup moins étudiés que les panaches des grands fleuves.
Matériaux utilisés de l'article Réponse d'un petit panache de rivière sur le forçage du vent ; Alexander Osadchiev, Roman Sedakov, Alexandra Barymova; Frontières des sciences marines janvier 2022
bbabo.Net