Préface - IMO

UN MODELE OPERATIONNEL DE DISPERSION D’HYDROCARBURES POUR LA MER
DU NORD ET LA BALTIQUE
Stephan Dick
Sylvin H. Müller-Navarra
Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie
Bernhard Nocht-Str. 78
20359 Hambourg
RESUME
Cela fait aujourd’hui plus de 10 ans que l’Agence Fédérale Maritime et Hydrographique
Allemande utilise de façon routinière un système modélisé pour prédire la dérive et la dispersion du
pétrole. Les composants principaux de ce système sont un modèle de circulation hydrodynamique
pour calculer les courants, les niveaux d’eau, les températures, les salinités et la couverture de glace
dans la mer du Nord et la Baltique ainsi qu’un modèle lagrangien de dispersion et de dérive.
Le modèle de circulation simule les marées, les vents et les mouvements générés par la densité de
façon routinière, chaque soir, sur deux grilles emboîtées et couplées interactivement. Le quadrillage
de la baie d’Allemagne et de la partie ouest de la mer Baltique est d’un mile nautique, tandis qu’il est
de 6 nautiques dans les autres zones de la mer du Nord et de la mer Baltique.
Afin de prévoir la dérive et la dispersion d’une substance dans le modèle lagrangien de
dispersion, la substance en question est représentée par un nuage de particules dérivant avec le
courant. Les turbulences sont également prises en compte. Le mouvement sous échelle est simulé à
l’aide d’une méthode Monte Carlo. Les substances flottant à la surface sont en outre poussées par
une quote-part de la vitesse du vent. Dans les simulations de dispersion du pétrole, le comportement
physique de plusieurs types de pétrole à la surface de l’eau et dans la colonne d’eau est pris en
compte. Le modèle de dérive du BSH simule la dérive induite par le vent et les courants ainsi que la
propagation, la dispersion horizontale et verticale, l’évaporation, l’émulsion, le fait de couler et de
toucher les plages ainsi que le dépôt du pétrole sur le fond de la mer.
Au cours de ces dernières années, le modèle de dispersion du BSH a été utilisé avec succès pour
aider les garde-côtes lors de pollutions de l’environnement marin et pour soutenir les opérations de
recherche et de sauvetage. Les prévisions de dérive, après le naufrage du ‘Pallas’ dans la baie
d’Allemagne et du ‘Baltic Carrier’ dans la partie ouest de la mer Baltique, ont indiqué que les
prédictions du modèle sont des outils décisionnels importants dans la lutte contre les pollutions
marines par le pétrole ou tout autre polluant. Cependant, les calculs ont également montré certaines
limites aux prévisions de la dérive du pétrole. La simulation de la dispersion du pétrole et des
processus de sédimentation devra tout particulièrement être améliorée à l’avenir.
LE SYSTEME MODELISE OPERATIONNEL DU BSH
Pour aider les services maritimes, un système opérationnel fut développé par l’Agence Fédérale
Maritime et Hydrographique (Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, BSH), lequel consiste
en différents types de modèles. Ce système est utilisé depuis plus de 15 ans (Dick, 1997). Dans les
séquences de routine quotidienne, les prévisions à 72 heures sont calculées à l’aide des prévisions
météorologiques et des prévisions de la houle fournies par le Service Météorologique Allemand
(Deutscher Wetterdienst, DWD) et des prévisions des marées.
Les principaux constituants de ce système sont un modèle hydrodynamique pour calculer les
courants, les niveaux de l’eau, les températures, les salinités et la couverture de glace dans les mers du
Nord et Baltique (modèle de circulation) ainsi que des programmes pour calculer la dérive et la
dispersion des substances (modèles de dispersion lagrangien et eulériens) (illustration 1).
Les modèles opérationnels sont utilisés par plusieurs services du BSH comme, par exemple, le
service de prévision du niveau d’eau et le service d’alerte de tempête. Ces modèles constituent
également des outils importants pour les utilisateurs externes comme les garde-côtes ou les unités
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