Modélisation de la circulation dans l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent en réponse aux variations du débit d’eau douce et des vents

Nous examinons des resultats recents issus d’observations et de simulations numeriques de la circulation generale et du climat de l’estuaire moyen et du golfe du Saint-Laurent. Nous focalisons cette etude sur l’intensite de la circulation estuarienne. L’approche methodologique est presentee avec une emphase sur l’integration, a l’aide de simulations numeriques, des processus cles tels que le melange turbulent associe aux marees a la tete du chenal Laurentien et les echanges atmosphere-ocean dans l’ensemble de l’estuaire maritime et du golfe. Les simulations numeriques permettent de suivre l’evolution de la circulation et du climat sur des periodes de quelques heures a plusieurs annees. Nous examinons d’une part la variabilite tidale de la circulation a la tete du chenal Laurentien et dans l’estuaire moyen, illustrant l’importance des processus qui gouvernent largement la circulation estuarienne du Saint-Laurent. Ces principaux processus sont les instabilites dynamiques associees a l’etirement de maree et aux sauts hydrauliques internes aux abords des seuils. D’autre part, la contrainte du vent est dominante pour propulser les eaux douces vers l’ocean Atlantique dans l’estuaire maritime et le golfe. A l’aide d’experiences de sensibilite, les effets sur la circulation de variations dans l’apport d’eau douce et dans l’intensite des vents sont isoles. Les resultats montrent que notre modele du Saint-Laurent repond aux forcages externes a l’instar d’un estuaire classique a deux couches lors des periodes de forte stratification (printemps et ete), c’est-a-dire lorsque l’apport en eau douce entraine une intensification de la circulation de la couche intermediaire froide du golfe vers le continent jusqu’a une profondeur d’environ 150 m. D’autre part, lors des periodes de plus faible stratification (automne et hiver), la contrainte du vent gouverne la circulation des couches d’eau profondes (plus de 150 m) vers le continent. Un exces dans l’apport d’eau douce inhibe partiellement leur ventilation, comme dans une mer marginale nordique. Ces resultats suggerent qu’une diminution eventuelle de l’apport en eau douce du fleuve Saint-Laurent, associee au rechauffement climatique ou au developpement, pourrait diminuer l’intensite de la circulation estuarienne au printemps et a l’ete. Durant l’hiver, une diminution du debit pourrait favoriser l‘apport en eaux profondes du chenal Laurentien.