Etude du panache sédimentaire à l'embouchure de la Gironde grâce aux images Spot

Groupe Télédétection Lycée G.Eiffel Bordeaux

RESUME :Ce travail a été réalisé par C.OMER et B.PAJOT à partir des images satellitales et des documents du fascicule Marinf/90 du programme Marine Sciences Training and Education Programme (TREDMAR) de l'UNESCO
Dans les programmes de 1ère S de SVT, on constate que, dans certains chapitres on peut faire appel aux images satellitales, notamment lors de l'étude des mouvements de l'atmosphère et de l'hydrosphère.
Mais la télédétection peut-elle être un support pédagogique pour d'autres progressions ?
Puisqu'il figure dans le programme de 1ère S une partie qui s'intitule : "De la roche aux sédiments", nous avons essayé de voir si on ne pouvait pas utiliser de nouvelles images satellitales pour traiter cette partie.
Nous nous proposons ici de présenter un travail pédagogique utilisant des images satellitales de l'estuaire de la Gironde.

SOMMAIRE

  1. Quelques rappels concernant la télédétection et la sédimentation estuarienne.
    1. Les principes de la télédétection
      1. Origine des radiations captées
      2. Les appareils de mesures : les radiomètres
    2. Etude des phénomènes sédimentaires de l'estuaire de la Gironde
      1. La charge sédimentaire de la Gironde
      2. Le bouchon vaseux et crème de vase
        1. Présentation et formation du bouchon vaseux
        2. La crème de vase : zone extrêmement turbide
      3. Influence des courants sur la dynamique sédimentaire

  2. Etude de la décharge en sédiment de la Gironde
    1. Estimation de la décharge de la Gironde grâce aux données de l'image satellitale
      1. La situation dans l'espace et le temps de la scène Spot
      2. Etude des profils radiométriques le long du transect AB
      3. Utilisation d'un néocanal pour déterminer les différentes zones du panache
      4. Calcul de la décharge grâce aux pixels de l'image satellite
    2. Etude qualitative du panache de turbidité

  3. Utilisation de ce travail par des élèves de 1ère S, dans le cadre du programme de Géologie
    1. Présentation du TP proposé
      1. Intégration du TP dans une progression
      2. Déroulement de la séance de TP et documents proposés
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE


I - Quelques rappels concernant la Télédétection et la sédimentation estuarienne
A) Les principes de la télédétection

D'après le dictionnaire de géologie, la télédétection est l'ensemble des méthodes qui permettent de connaître à distance les propriétés d'un objet, d'une surface. Si on se limite à cette définition, la photogéologie (photo aérienne) ferait partie de la télédétection
Or, de nos jours, on lui donne une définition plus restrictive car elle désigne les méthodes qui utilisent des capteurs embarqués à bord de satellites.
De multiples questions restent alors en suspend :
- Quels types d'appareils sont ces capteurs ?
- Que peuvent-ils capter ?

1) Origine des radiations captées
Le soleil emet vers la terre des ondes électromagnétiques caractérisées par des longueurs d'onde comprises entre 10 -7 micromètre et 2.1010 micromètres.
Une partie de ce rayonnement incident est absorbée différentiellement par l'ensemble des surfaces terrestres, et la partie non absorbée est réfléchie.
Ce sont ces dernières radiations qui pourront être captées par les appareils présents dans les satellites : les radiomètres .
La réflexion du rayonnement solaire étant dépendante de la qualité des surfaces terrestres, les radiomètres qui mesurent des réflectances (rapport du rayonnement réfléchi sur le rayonnement incident) permettront de distinguer des surfaces aux propriétés différentes (végétation, milieu aqueux, sol ..........)

2) Les appareils de mesures : les radiomètres
Il existe des radiomètres plus ou moins complexes, pouvant effectuer des mesures dans différents canaux. Dans le cas de Spot, les radiométres embarqués ont les caractéristiques suivantes.

Caractéristiques du détecteur

Mode Multispectral

Mode panchromatique

Champ de vision angulaire

4°13'

4°13'

Champ de vue

60 x 60 km

60 x 60 km

Détecteurs CCD par bande spectrale

3000

6000

Résolution au sol (pixel)

20 x20 m

10 x 10m

Bande spectrale " vert "

XS1: 0.5-0.59m m

P: 0.51-0.71 m m

Bande spectrale " rouge "

XS2: 0.61-0.68m m

 

Bande spectrale

" proche Infrarouge "

XS3: 0.79-0.89m m

 


Tous les radiomètres comportent un système optique pour concentrer le rayonnement réfléchi sur un détecteur. Ce dernier transforme un message lumineux en un signal électrique qui est amplifié et numérisé.
Les images numérisées peuvent être étudiées à l'aide d'un logiciel d'analyse d'images. En l'occurence nous utiliserons pour ce travail, le logiciel Titus (Traitement d'Imges de Télédétection à Usage scolaire) dont la derniére version sous Windows offre de nouvelles potentialitées intéressantes.
Grâce à cette technique, on peut étudier des phénomènes géologiques et en particulier des éléments de la sédimentation estuarienne, ce que nous allons détailler maintenant.




B) Etude des phénomènes sédimentaires de l'estuaire de la Gironde


L'estuaire de la Gironde est le plus grand d'Europe Occidentale. Il s'étend du Bec d'Ambès à la Pointe de Grave, soit 80 Km de long. Sa surface estimée est de 635 Km2 environ.
L'estuaire de la Gironde résulte de la fusion de deux rivières : la Garonne et la Dordogne.
La Garonne longue de 478 Km draine un bassin versant de 57.000Km2 et prend sa source dans les Pyrénées espagnoles, au Val d'Aran, dans le Massif de l'Aneto.
La Dordogne pour sa part est longue de 484 Km drainant ainsi un bassin versant de 24.000Km2. Sa source se situe au niveau du Mont Dore, dans le Massif Central
L'estuaire de la Gironde est une structure non stable dans le temps, car les chenaux de navigation se modifient en permanence, ainsi que les îles (Cazeaux, Vertes......... etc). De plus, la marée se fait ressentir bien en amont du Bec d'Ambès, jusqu'à La Réole pour la Garonne et Castillon la Bataille pour la Dordogne.
On a estimé le débit liquide de la Gironde : il est en moyenne de 989 m3 / s, dont 65% apportés par la Garonne, et le reste est apporté par la Dordogne.
Le régime hydrologique est caractérisé par des crues d'hiver (1620 m3 / s) et des étiages au mois d'août-septembre (575 m3 / s) ainsi que par des fluctuations au fil des années.

Document 1: Débits liquides de la Gironde (1898-1990) par rapport à la moyenne historique.
Cependant, au niveau de la Gironde, il n'y a pas qu'un débit liquide, il existe aussi un débit solide :
Qs = Q f x C avec Q f = débit fluid
C = concentration en matière en suspension

1) La charge sédimentaire de la Gironde
On a estimé les apports annuels (moyens de la Gironde) à 2,2 . 106 tonnes / an, dont 1,7 tonne provenant de la Garonne. Cependant, d'après le document 2, on peut voir que les apports annuels peuvent varier fortement de 7.106 tonnes / an à moins d'1. 106 tonnes / an. La granulométrie et la minéralogie des suspensions ont été précisées : la fraction argileuse inférieure à 2 micromètre varie entre 25 et 65%. Le reste est constitué de silts fins et grossiers. Les sables dépassent rarement 1 à 2 %.

Document 2
: Débits solides moyens annuels estimés des apports fluviatiles à la Gironde depuis 1898.
La composition minéralogique est constante dans le temps ; On peut trouver dans les suspensions des argiles formées d'un mélange de montmorillonite, illite,kaolinite.
De plus d'après le tableauci dessous, on peut voir qu'il y a aussi des quartz, des feldspaths, des micas et de la calcite; il n'y a absolument pas de dolomite.

Stations

Quartz %

Calcite %

Dolomite %

Feldsp.

Alcalins %

Feldsp.

Plagio %

Argiles +

Micas %

Divers

 

R.N.O 5

surface

demi-prof

fond

 

18

22

17

 

7

7

8

 

0

0

0

 

4

4

4

 

2

3

1

 

65

59

67

 

4

5

3

R.N.O 4

surface

demi-prof

fond

 

17

21

23

 

6

6

6

 

0

0

0

 

4

5

6

 

2

2

3

 

69

63

59

 

0

1

3

R.N.O 2

surface

demi-prof

fond

 

22

26

22

 

6

7

7

 

0

0

0

 

5

5

4

 

2

3

3

 

62

57

62

 

3

2

2

R.N.O 6

surface

demi-prof

fond

 

18

20

23

 

5

5

7

 

0

0

0

 

3

2

3

 

2

3

4

 

70

68

61

 

2

4

2


COMPOSITION MINERALOGIQUE MOYENNE DES SUSPENSIONS
(Fraction > 2 micromètres) à L'EMBOUCHURE DE LA GIRONDE( D'après ETCHEBER : 1978)


De cette description, on peut dire que le cortège de sédiment en suspension est fait de minéraux variés.
Cependant, la charge en sédiments en suspension, n'est pas uniforme dans le temps et dans l'espace, en effet, au niveau de l'estuaire, il existe une zone où la concentration en sédiment est élevée, de l'ordre de 10g/l : c'est le bouchon vaseux.

2) Le bouchon vaseux et la crème de vase

Présentation :
Le bouchon vaseux est une masse d'eau turbide dont la concentration en sédiments en suspension est comprise entre 1g/l et 10g/l en moyenne . Ses limites sont floues, car fluctuantes au cours du temps. Cependant, malgré ces fluctuations, on a pu déterminer son étendue qui est d'environ 80 km et sa localisation : le chenal de navigation.
Document 3: Géométrie et structure du bouchon vaseux au niveau de l'estuaire.
Le bouchon vaseux est constitué d'un noyau (ou plusieurs) de forte turbidité, dépassant d'ailleurs les 20g/l . Ce bouchon peut être comparé à une zone de stockage provisoire des sédiments dans l'estuaire, car il contient environ 2.106 t de sédiment, soit les apports en suspension du fleuve d'une année.
Ce bouchon a été étudié et on connait à l'heure actuelle son mécanisme de formation
- Formation du bouchon

La circulation résiduelle induite dans la zone de l'intrusion saline provoque un cheminement des eaux de fond vers l'amont, contrebalançant le mouvement vers l'aval des eaux douces en surface.
A la limite amont de l'intrusion saline, se forme un point nodal qui est une zone de convergence entre les eaux salées qui remontent vers l'estuaire et les eaux douces qui cheminent vers l'aval.


A ce niveau, les mouvements résiduels provoquent un piégage des sédiments et donc une surconcentration des sédiments en suspension, formant ce que l'on appelle le bouchon vaseux
En résumé, nous pouvons dire que la formation du bouchon vaseux est liée aux gradients de densité et aux courants résiduels.
Ce bouchon, et en particulier son noyau turbide est mobile, sa position varie au cours de la marée et en fonction des débits.
Cependant, dans l'estuaire, ce n'est pas le bouchon vaseux qui présente une concentration en sédiment la plus importante : c'est un autre ensemble: la crème de vase.


La crème de vase est constituée d'un ensemble de lentilles d'eau très turbide qui est localisé sur le fond . Cette crème est individualisée du bouchon vaseux, et présente avec la profondeur, une stratification des concentrations en sédiments. La turbidité de cette dernière est comprise entre 180 et 295g/l sur une épaisseur de 2 mètres.
Ces lentilles d'eau turbides sont étalées sur 20km et se localisent essentiellement dans le chenal de navigation de la Gironde.
Malgré le fait qu'elle est individualisée du bouchon vaseux, elle suit ses migrations dans l'estuaire, cependant, malgré les nombreux points communs avec le bouchon, elle différe sur un élément : sa durée dans le temps.
La crème de vase est soumise à un cycle d'érosion - accumulation liée au cycle de la marée.
Au coefficient décroissant, la crème de vase se forme et atteint son maximum aux mortes eaux.
Par contre, au coefficient croissant, les lentilles d'eau et de vase se divisent en petites unités qui sont alors érodées et remises en suspension au cours des vives eaux.
Nous avons vu précédemment que le bouchon vaseux avait pour origine des phénomènes hydrologiques : des circulations résiduelles, ce qui veut dire que la sédimentation de la Gironde est sous l'influence directe de divers courants.

3) Influence des courants sur la dynamique sédimentaire
Nous avons parlé ci-dessus de la circulation résiduelle qui est l'un des facteurs permettant la formation du bouchon. Mais comment se forment ces courants dits résiduels ?
En amont de l'estuaire, l'eau est douce, alors qu'en aval, elle est salée et donc plus dense.
Ce phénomène induit au fond de l'estuaire une pression supérieure en aval à celle observée au fond en amont. Ainsi se forme un gradient qui va engendrer près du fond un courant dirigé vers l'amont. Ce dernier est compensé en surface par un courant dirigé vers l'aval.
Si les courants résiduels interviennent dans la dynamique sédimentaires de la Gironde, il en est de même pour les courants de marée. En effet, selon les coefficients des marées, ils peuvent engendrer des élévations de vitesse des courants et participer à une remise en suspension des fonds vaseux, augmentant ainsi la turbidité de l'eau.
Les matières en suspension peuvent être expulsées en mer lors des forts débits par marées de vives eaux. On obtient alors des panaches de turbides qui sont de nos jours étudiés grâce à la télédétection. Nous allons dans la partie suivante développer l'étude de cette décharge sédimentaire.

II - Etude de la décharge en sédiments de la Gironde
Le panache de turbidité, dit encore "  plume de turbidité ", est un phénomène sédimentaire actuel. Peut-on grâce à la télédétection faire une étude quantitative et qualitative de ce phénomène ?
Pour répondre à cette question, nous avons d'abord essayé de déterminer la quantité de sédiments expulsée en mer, ceci grâce à l'analyse d'une image satellitaire du panache. Il est bien evident que l'image satellitale est par sa nature même, ne nous permettra que d'appréhender les phénoménes de surface et pas ceux de la profondeur.
A) Estimation de la décharge de la Gironde grâce aux données de l'image satellitale.

1) La situation dans l'espace et le temps de la scène Spot

La scène Spot que nous allons étudier a été prise au niveau de l'embouchure de la Gironde. Elle couvre une partie de l'estuaire et du domaine océanique. Afin de valider les valeurs de l'image satellite, des mesures in situ ont été effectuées à la fois dans l'estuaire et en mer.
(il faut noter que cette image est obtenue à partir du sous échantillonnage d'une scéne Spot compléte qui couvre une zone totale de 60 *60 km; ce type d'images est trop grande pour les capacité de traitement de Titus Windows, et l'on ne prend q'une partie des pixels dans l'échantillonage). Par contre la valeur de surface du pixel n'est plus de 20*20m , mais de 120 * 240 m.

Document 4: Localisation de la scéne Spot et géographie de l'embouchure de la Gironde.
(la position du transect AB est indiquée sur la figure, et le secteur où des mesures sédimentaires in situ ont été réalisées est limité par une ligne discontinue )

Il est très important de connaître l'ensemble des données concernant l'image satellite, et notamment sa situation temporelle, car nous savons que la charge peut varier en fonction des débits et des courants de marées.
Nous voyons grâce au document ci-dessous, que l'image Spot a été prise le 30 avril de l'année 1986, lors du plus fort pic de décharge de l'année, durant une marée de faible coefficient, car ce jour-là, la hauteur des marées était de deux mètres.

Document 5:Evolution de la décharge sédimentaire de la Gironde en 1986; Hauteur des marées fin Avril 1986 et évolution du niveau d'eau le 30 Avril 1986.

De plus la scène Spot se situe vers 11 h UT de la marée. Sachant que la marée est semi diurne et dure 12h25 minimum, on peut dire que l'image a été réalisée en marée descendante.

2) Etude des profils radiométriques le long du transect AB
Les radiomètres de Spot ont mesuré les % de réflectance dans trois canaux XS1 , XS2 , XS3 (qui sont respectivement le vert, le rouge, le proche infrarouge).
Une premiére analyse peut être réalisée facilement en affichant côte à côte les trois canaux avec le même découpage de l'histogramme de répartition des pixels (fonction affichage mosaïque de Titus). On constate d'emblée que les canaux XS1 et XS2 semblent les plus informatifs, car les constrastes dans le panache sont bien visibles.
Le module d'analyse de Titus Windows nous permet de tracer un transect radiométrique suivant la ligne AB défini dans le document précédent.
Le graphe suivant ainsi obtenu représente le % de réflectance en fonction de la distance en Km, par rapport à un point de référence, le point A du transect.

Document 6: Profils radiométriques le long du transect AB définis dans le document 3

Nous voyons que les mesures effectuées dans le canal XS3 ne varient que très peu sur le transect, sauf vers 25 Km du point A, où l'on obtient 3 pics de réflectance élevée ( > à 16 %)
Les réponses dans les canaux XS2 et XS1 sont meilleures car on voit de nombreuses ruptures de pente qui correspondent à des réflectances plus élevées. Comme pour le canal XS3, on remarque vers 25 Km de A, des pics multiples de réflectance.

On peut affiner l'étude des deux derniers profils radiométriques. En effet, pour le canal XS2, les ruptures de pentes sont conséquentes vers le point B, alors que pour le canal XS1 c'est le contraire, les pentes sont plus élevées vers le point de référence. Donc ces deux canaux peuvent donner une étude complète du transect AB.
D'après ces mesures, on peut dire que seulement deux canaux sont susceptibles de nous apporter des informations il s'agit du XS1 et XS2. Ce fait est confirmé par les études de MOREL et ROBINSON qui ont montré que les % de réflectance étaient significatifs seulement dans les canaux XS1 et XS2 pour l'étude de différentes solutions (différenciation radiométriques des solutions suivantes: eau pure ; eau + pigments ; eau + sédiments en suspension).
Maintenant, replaçons ces résultats de réflectance dans le contexte naturel . Les premières pentes observables dans les canaux XS1 et XS2 correspondent à la différence de sédiments en suspension entre l'eau de mer et le panache. Les pics vers 25 Km, correspond à l'île du phare de CORDOUAN, constituée de roche et sables déposés qui donnent une réponse radiométrique différente de celle des sédiments en suspension. On remarque donc que le % de réflectance augmente lorsque la concentration en sédiment augmente.
Cette relation qui lie le % de réflectance et les sédiments en suspension est confortée par le graphe suivant, obtenue à partir de mesures radiométriques in situ à l'aide d'un radiométre performant.. Dans ce document, on voit que pour une concentration de 2mg / l, la réflectance est de 1,6%, et pour 6mg / l, la réflectance est de 4%.
Document 7: Mesures de réflectance dans le canal XS2 en fonction de la concentration en mg/L des sédiments en suspension. Ces mesures ont été effectuées dans le golfe de Gascogne entre l'embouchure de la Gironde et le talus continental, avec un radiométre de simulation de Spot (CIMEL CE 310) (d'aprés Froidefond et al, 1991).

3) Utilisation d'un néocanal pour déterminer les différentes zones du panache.


Un néocanal est un canal virtuel qui combine les résultats de deux canaux, ici le XS1 et XS2, dont nous avons montré l'intérêt pour l'étude des phénoménes sédimentaires.
Le néocanal est obtenuen calculant C= 2*(XS1+XS2) pour chaque pixel.
De plus, on applique grâce à la fonction masque de Titus, un masque géométrique sur le partie continentale présente dans l'image. Ceci nous permet d'éliminer de notre image toutes les surfaces terrestres ayant des valeurs radiométriques identiques à celles présentes dans le panache sédimentaire
L'image obtenue est ensuite soumise à un seuillage manuel grâce à fonction analyse de Titus.
On obtient alors le document suivant où l'on met en évidence , par différents niveaux de gris, quatre zones caractérisées par des charges sédimentaires différentes ( réflectances différentes validées par des mesures in situ).


Document 8: Image néocanal masquée et seuillée de façon à révéler les différentes zones composant le panache sédimentaire de la Gironde.
La zone I, la plus externe par rapport à l'embouchure possède 10mg de sédiments par litre, et la zone IV, la plus proche de la Pointe de Grave possède elle 40mg /l de sédiments (concentrations obtenues par mesures in situ (Froidefond et al, 1991).
Comment, grâce à ce découpage du panache, pouvons-nous estimer la décharge du fleuve ?

4) Calcul de la décharge grâce aux pixels de l'image satellite


Grâce à Titus, on peut avoir pour chaque partie du panache le nombre de pixels correspondants. Donc on va pouvoir évaluer la surface de chacune des parties du panache, sachant que dans cette image, le pixel correspond à une surface réelle de 120m*240m. Considérant que les mesures se font sur un mètre de profondeur d'eau, on peut ainsi calculer les volumes de chaque zone du panache

 

Zones

 

 

Nbr de pixels

 

 

Surfaces

 

Volumes

 

Concentrations en sédiments

 

Décharge

en 2 jours

 

Décharge

pour 1 an

 

 

I

 

 

14194

 

4,08.108m2

 

4,08.108m3

 

10 mg / l

 

4,08.1012 mg

 

7,46.1014 mg

 

II

 

28536

 

1,1.109m2

 

1,1.109m3

 

15 mg / l

 

1,66.1013 mg

 

3,04.1015 mg

 

 

III

 

 

17714

 

5,1.108m2

 

5,1.108m3

 

20 mg / l

 

1.0213 mg

 

1,86.1015 mg

 

IV

 

13126

 

3,7.108m2

 

3,7.108m3

 

40 mg / l

 

1,51.1013 mg

 

2,76.1015 mg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84.1014 mg

soit

8,4.106 tonnes / an

DONNEES SUR LES ZONES I , II , III , IV DU PANACHE


Ces calculs faits, nous avons toutes les données pour évaluer la décharge qui est de : 4.106 tonnes / an.
C'est une valeur surestimée par rapport à la valeur moyenne de 2.106 tonnes / an, mais qui reste néanmoins dans le même ordre de grandeur.. On peut expliquer ce fait parle fait que nous avons calculé ces valeurs de charge sédimentaire au moment d'une crue de la Gironde et donc au moment où la charge est la plus forte.
Par contre nous ne pouvons pas déterminer avec ce type de travail quel est l'apport de l'estuaire en profondeur, par l'intermédiaire du bouchon vaseux et de la crême de vase.
Les étapes de l'étude de l'image pour parvenir au calcul de la décharge, nous ont déjà montré que l'on pouvait faire une analyse qualitative du panache, cependant on peut l'approfondir.

B) Etude qualitative du panache de turbidité


Nous avons vu que le panache pouvait être découpe en quatre parties qui correspondent à des concentrations en sédiment variées. Comment se sont formées ces zones ?
En fait, le panache est le résultat de deux jours d'expulsion de sédiments.
Les parties I et II correspondent aux décharges des deux marées du 29 avril 1986, et les parties III et IV correspondent aux décharges des marées du 30 avril 1986.
Ceci expliquant que les parties I et II sont moins chargées en sédiments, car elles ont subi une certaine dilution et sédimentation, dans le milieu océanique.
Nous pouvons aussi interpréter la forme en lobe du panache du 30 avril 1986. Le lobe le plus au nord, provient d'une décharge d'une rivière s'appelant : la Seudre .Un courant de Nord-Ouest forme une barre empêchant le panache de se diluer vers le Nord, et un autre courant Sud-Est bordant la côte Atlantique plaque une partie du panache contre cette dernière
Le reste du panache ne subit pas réellement d'influence des courants, et il peut ainsi se diluer en direction du Sud et de l'Ouest.
La forme du panache dépend du débit fluvial, mais aussi des courants superficiels de côtes.



III -Utilisation de ce travail par des élèves de 1ère S, dans le cadre du programme de Géologie.


Présentation du TP proposé


1) Intégration du TP dans une progression
Le chapitre de 1ère S concernant les phénomènes de sédimentation et s'intitulant : "De la roche aux sédiments", peut se traiter de plusieurs façons.
Nous pouvons partir de la roche mère, étudier les facteurs et processus de l'altération, du transport et du dépôt des sédiments. Là, le TP incluant les mesures radiométriques et l'étude de l'image satellitale peut s'intégrer en fin de cours, comme une illustration de l'apport des sédiments en domaine océanique.
Une autre approche peut être réalisable. En effet, nous pouvons partir d'observations, d'analyses de sédiments actuels d'un fleuve, et ainsi déterminer grâce à la granulométrie, la morphoscopie et la minéralogie, le type de transport et la roche mère qui a donné par altération ces sédiments.
Dans cette progression, le TP traitant de la quantification des sédiments, peut se réaliser en début de chapitre, afin d'introduire des notions qui seront développées en détail dans la trace écrite du cours.
La deuxième approche permet de relier plus facilement ces connaissances au chapitre précédant concernant l'énergie solaire et les mouvements des enveloppes externes. On peut alors se poser la question suivante : quelle est l'influence de l'atmosphère et de l'hydrosphère sur une autre enveloppe constitutive de la terre : la lithosphère ?
De plus, ayant développé le cycle de l'eau, on peut partir de celui-ci pour faire des observations concernant l'eau des fleuves et les panaches turbides se formant au niveau des estuaires.

2) Le déroulement de la séance de TP et documents proposés
Introduction du TP et problèmes à résoudre (15 mm)
L'introduction a été réalisée grâce à des diapositives du fleuve et à des échantillons d'eau prélevés in situ . Les problèmes étaient au nombre de 4 :
- Combien de sédiments sont expulsés par an au niveau du domaine océanique ?
- Quels types de sédiments trouve-t'on dans la Gironde ?
- Comment se fait le transport des sédiments ?
- Quelle est la provenance de ces sédiments ?

Réalisation des expériences par les élèves (30 mm)
Il y avait 5 groupes de travail réalisant chacun au moins une expérience qui permettait de répondre à un des problèmes posés.
Les travaux proposés : - Mesures radiométriques ( avec des radiométres " maison ", permettant l'obtention de courbes de réponses spectrales que l'on peut obtenir de maniére indirecte avec le module analyse de Titus)
- Analyse d'image satellitale
- Tamisage et colonne de granoclassement
- Utilisation d'une maquette, modèle analogique d'un fleuve
- Expériences permettant de caractériser les argiles
- Observations et analyses de différentes fractions des sédiments
Présentation à l'oral des travaux réalisés (30 mm)
A l'aide de transparents, ou en montrant des échantillons, les élèves ont exposé à leurs camarades, leurs manipulations, les résultats et les conclusions qu'ils ont pu en tirer.
Synthèse de la séance (15 mm)
Mise en place avec les éléves d'un schéma de synthése où figurent les réponses aux problémes posées en début de TP.

Conclusion:
Ce type de travail sur les images satellitales permet d'appréhender des notions de géologie avec d'autres types de documents que ceux utilisés courament en SVT. Ce travail est réalisable facilement avec des élèves car il demande peu d'apprentissage sur le logiciel et peut être intégré facilement dans une séance de TP, en liaison avec d'autres activités.




BIBLIOGRAPHIE

I - ARTICLES
- Analysis of the Turbid Plume of the Gironde Based on Spot radiométric data
(J.M . FROIDEFOND - P. CASTAING - M. MIRMAUD - P. RUCH)
Remote sens environ 36149 - 163 (1991)

- La Télédétection : un outil pour la Bathymétrie côtière
(V. BRICOUT - J.M. FROIDEFOND)

Bull. Inst. Géol. Bassin d'Aquitaine Bordeaux
1993 n° 53 p.199 - 207

- Télédétection et gestion du milieu côtier
( R. PRUD'HOMME - J.M. FROIDEFOND - P. CASTAING)
Mémoire de l'Institut océanographique Monaco n° 18 (1994)
- Méthode de quantification des sédiments en suspension à partir de données satellitaires AVHRR / NOAA - 11
(J.M. FROIDEFOND - P. CASTAING - R. PRUD'HOMME - A. DINET)

J. Rech. océanogr 1992 vol. 17 n° 1 et 2 : 7 - 11


II - LIVRES
-Estuaire de la Gironde (Livret IFREMER)
- Fichier de travaux dirigés de 2ème MAGNARD


III - THESE
- Le transfert à l'Océan des suspensions estuariennes. Cas de la Gironde. Thèse d'Etat, Université de Bordeaux I 530 PP (P. CASTAING)


Réalisation technique : Pierre-Yves PELLEFIGUE Toulouse