Transport et dispersion de polluants par des ondes de surface – TransWaves

Comprendre et modéliser la dispersion et le transport de polluants à la surface des océans constitue un enjeu environnemental majeur. La dynamique d’une telle « phase intermédiaire », continue ou dispersée, couvre une vaste gamme d’échelles, du moléculaire (surfactants) au mètre (radeaux d’algues dérivantes) en passant par le micromètre (particules colloïdales) et le millimètre (mousses, microplastiques). Ces phénomènes dispersion sont bien documentés par des observations et des collectes océaniques, mais la compréhension fine de leur cycle de vie et des mécanismes de fragmentation reste encore lacunaire. Dans ce contexte, des expériences de laboratoire dans des écoulements simples et bien contrôlés sont indispensables pour identifier les mécanismes sous-jacents nécessaires au paramétrage des modèles de dispersion océanique.
Le projet TransWaves vise à développer des expériences de laboratoire et des modélisations numériques pour identifier les mécanismes de transport, d’agrégation, de fragmentation et de dispersion de « polluants modèles » dans un champ d’ondes : (1) collection d’objets flottants millimétriques en interaction capillaire (« radeaux granulaires ») ; (2) de plaques minces élastiques et fragiles.
Ce projet est construit autour de trois partenaires (FAST, d’Alembert et PMMH), qui ont développé une expertise reconnue dans la dynamique des radeaux granulaires et la dynamique des plaques minces flottantes. L’originalité de ce projet réside dans l’étude directe des processus de fragmentation dans des configurations modèles bien contrôlées : ondes gravitaires propagatives ou deferlantes, ondes capillaires stationnaires (Faraday)… La mise en œuvre de diagnostiques optiques avancés permettra d’identifier les mécanismes physiques sous-jacents, et d’en déduire les lois d’échelles pertinentes afin d’extrapoler les résultats obtenus à l’échelle océanique.