Projet de recherche EV/35 (Action de recherche EV)
Contexte
Le projet MOCHA fait partie de la recherche sur le « Global change, Ecosystèmes et Biodiversité » du Deuxième Plan d’Appui scientifique à une Politique de Développement Durable (PADD-II) avec comme priorité l’ « Evaluation de nouvelles méthodologies et technologies pour les études de transport de sédiment » et la « Définition d’une situation de référence pour l’écosystème marin de la mer du Nord »
Description du projet
Objectifs
Le projet MOCHA porte sur le système de transport de sédiments cohésifs observé sur le plateau continental belge (PCB). Si la présence de champs de boue et de haute turbidité a été le sujet de différentes études, l’origine de la boue reste encore un sujet controversé. La boue est transportée par des processus naturels, mais les activités humaines (dragages et déversements) ont aussi une influence. C’est la raison pour laquelle le projet est structuré en deux entités.
1. Etude de la contribution des différentes sources possibles de boue en collectant et en analysant de manière critique les données existantes, en réalisant des mesures de transport des sédiments et en analysant la solidité des sédiments, le comportement érosif, les associations de minéraux argileux, les microfossiles, les caractéristiques géochimiques et géologiques.
2. L’influence des activités humaines est étudiée en déterminant comment les opérations de dragage et de déversement et les constructions portuaires ont modifié le transport des sédiments cohésifs.
Une connaissance précise de la distribution, du système de transport et des différentes sources de sédiments cohésifs est particulièrement importante à cause de son effet sur l’économie (dragage et déversement), sur l’environnement et pour l’instauration d’une gestion durable de la mer du Nord. Le projet fournira des informations faisant partie des obligations générales et permanentes de monitoring et d’évaluation des effets de toutes les activités humaines sur l’écosystème marin auxquelles la Belgique est liée par la convention OSPAR (1992). La construction et l’extension du port de Zeebruge et sa connexion avec la mer ont créé des endroits de sédimentation importante et ont donc changé le système naturel. Les extensions de port, l’approfondissement des chenaux de navigation et les autres projets à grande échelle (champs d’éoliennes) continueront dans le futur donc le choix de sites de déversement efficaces ayant un faible impact environnemental est essentiel pour une gestion durable. Il faut également souligner que le second objectif – la détermination de l’impact humain - mènera à la définition d’une situation de référence pour le système de sédiments fins, une situation avec une forte réduction de l’impact humain. La connaissance de cette situation de référence est nécessaire pour le « Quality Status Report » de la mer du Nord, un objectif du "Programme conjoint d'évaluation et de surveillance" d'OSPAR.
Méthodologie
Le projet se base sur l’expérience de chercheurs de différentes spécialités (géologie, minéralogie, sédimentologie, engineering, modélisation numérique) pour la collecte, la mesure et l’analyse des données pertinentes. Il est important de souligner le fait que le projet vise à la compréhension du système de transport à une échelle régionale (belge). Le projet MOCHA est couplé avec et peut se baser sur le projet PADD II - MAREBASSE en cours qui porte sur certaines zones locales spécifiques.
Résultats et/ou produits attendus
Un produit très important du projet est la définition et la classification de la boue. Des données seront fournies sur les processus de transport qui sont essentiels pour répondre aux questions sur la composition, l’origine et le temps de résidence de ces sédiments sur le PCB, les altérations des caractéristiques de ces sédiments liées aux opérations de dragage et de déversement, les effets de la variabilité naturelle, l’estimation de l’entrée nette de substances dangereuses et les possibilités de réduire cet impact tout comme ces entrées.
Les résultats spécifiques attendus de cette recherche sont les suivants:
• Résumé de la distribution et des caractéristiques des sédiments de la boue.
• Etablissement d’une classification des sédiments cohésifs sur le fond et en suspension suivant les associations de minéraux argileux, leur granulométrie et leurs caractéristiques géologiques.
• Etablissement d’une classification de ces sédiments suivant leur comportement érosif.
• Analyse détaillée des différentes sources possibles de boue.
• Recalibration et validation du modèle de transport de sédiments 2D en utilisant les nouvelles données.
• Simulation du transport de sédiments tel qu’il est aujourd’hui (incluant l’impact humain comme les ports, les chenaux, le déversement) et tel qu’il était avant que les activités ne soient tellement significatives (il y a environ un siècle). L’impact humain sur le transport de sédiments cohésifs sera quantifié sur base des modèles numériques et des données historiques (collection Gilson).
• Etablissement d’une situation de référence (c’est-à-dire une situation avec une grande réduction de l’impact humain) de l’écosystème marin dans les zones boueuses du PCB.
Partenaires
Activités
UGMM
La recherche au sein de l’Unité de Gestion du Modèle Mathématique de la mer du Nord permet d’améliorer la compréhension des phénomènes marins grâce à l’utilisation de modèles mathématiques. Ces activités sont guidées par des questions du gouvernement et sont conformes aux accords internationaux. Elles impliquent que les résultats des simulations numériques soient vérifiés et validés. C’est pourquoi, l’UGMM est impliquées dans des programmes de mesure en mer pour permettre le meilleur accord possible entre les résultats des modèles et les observations.
KULeuven
Le laboratoire de Géologie Historique (KULeuven) est un sous-contractant de l’UGMM et est spécialisé dans l’analyse des argiles pour déterminer la géologie des dépôts argileux.
RCMG
L’équipe de recherché du Renard Centre of Marine Geology est spécialisée dans l’utilisation et la validation de techniques géo-acoustiques entre autres pour la prospection d’agrégats marins et la cartographie d’habitats.
Coordonnées
Coordinateur
Michael Fettweis
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN-IRSNB-RBINS)
Management Unit of the North Sea
Mathematical Models (MUMM-BMM-UGMM)
Gulledelle 100
B-1200 Brussel
Tel: +32 (0)2 773 21 32
Fax: +32 (0)2 770 69 72
m.fettweis@mumm.ac.be
http://www.mumm.ac.be
Promoteurs
Vera Van Lancker
Universiteit Gent (UGent)
Renard Centre of Marine Geology (RCMG)
Krijgslaan 281, S8
B-9000 Gent
Tel: +32 (0)9 264 45 89
Fax: +32 (0)9 264 49 67
vera.vanlancker@ugent.be
http://allserv.ugent.be/~jphenrie
Noël Vandenberghe
Katholieke Universiteit Leuven (KUL)
Historische Geologie
Redingenstraat 16
B-3000 Leuven
Tel: +32 (0)16 326438
Fax: +32 (0)16 326401
Noel.vandenberghe@geo.kuleuven.ac.be
Comité d’utilisateurs
Dirk De Brauwer, Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, Administratie Waterwegen en
Zeewezen, Afdeling Maritieme Toegang
Johan C. Winterwerp, WL|Delft Hydraulics & Delft University of Technology
Jan Mees, Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ)
Jaak Monbaliu, Hydraulics Laboratory, Katholieke Univesiteit Leuven
Mud Origin, Characterisation and Human Activities (MOCHA) : final report
Brussels : Federal Science Policy, 2007 (SP1764)
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