Salinité
Les estuaires sont des zones de mélange entre les eaux douces des fleuves et les eaux salées de l'océan.
La répartition des teneurs en sels dans l’estuaire est indicatrice de son fonctionnement hydrodynamique et de la part respective des influences marine et fluviale contrôlées par la géométrie du lit mineur. Le mode de pénétration des eaux marines diffère selon les conditions hydrologiques et entraine une stratification de la colonne d’eau d’autant plus forte que le débit est élevé et le coefficient de marée faible.
Entre 2007 et 2020, le front de salinité n’atteint la station de Bellevue que très ponctuellement lors de l’étiage exceptionnel de 2019. L’eau est par contre salée en permanence à Donges, station la plus en aval, dès lors que le débit est en deçà de 850 m3/s.
La position du front de salinité a progressé de 30 km vers l’amont entre 1950 et le début des années 1990. Cette progression est enrayée aujourd’hui.
Crédit photo : GIP Loire Estuaire
Salinité au cours de la marée à Montoir-de-Bretagne
Le mélange des eaux est d'autant plus fort que le débit est faible et le coefficient de marée élevé. La stratification est donc maximale en mortes eaux et crue. Dans la partie aval de l’estuaire à Montoir elle est déjà un peu moins marquée à 2000 m3/s qu’à 4000 m3/s. Elle est par contre plus constante au cours de la marée, du fait d’un écoulement moindre des eaux douces.
La stratification s'atténue par marée de vive eau, même si le gradient vertical est encore important.
Distribution journalière de la salinité par an et par station (2007 à 2020)
Les variations interannuelles de salinité sont dominées par l’influence des apports en eau douce du fleuve. L'eau est douce quasiment en permanence à la station de Bellevue juste en amont de Nantes. Elle n’a enregistré des concentrations supérieures à 0,5 g/l que très ponctuellement en 2019. Entre 2007 et 2020, l’eau est douce 98% du temps de mesure effectif à Trentemoult.
Les salinités supérieures à 10 g/l sont mesurées principalement sur Donges et Paimbœuf, elles atteignent Cordemais lors des étiages inférieurs à 300 m3/s, mais seulement pendant une partie du cycle de marée.
Pourcentages de temps de présence cumulé des différentes classes de salinité entre 2007 et 2020
Les différences sont plus notables entre les situations d’étiage et de hautes eaux pour un même coefficient de marée, qu’entre les situations de mortes eaux et vives eaux pour un même débit. En effet, Le débit est le facteur contrôlant le plus la salinité.
En situation d’étiage et mortes eaux, le front de salinité à 0,5 g/l atteint Le Pellerin en sub-surface pendant 40 % du temps de mesure effectif. Pour un même débit lors des vives eaux, ce pourcentage atteint 52 %. En hautes eaux, le front de salinité reste en aval du Pellerin et n’atteint Cordemais qu’en mortes eaux pendant au moins 7 % du temps.
Evolution de la position du front de salinité à 0,5 g/l
Le front de salinité à 0,5 g/l a progressé vers l'amont jusqu'au début des années 1990, à cause des grands aménagements réalisés au cours du XXe siècle. La remontée du front de salinité est d'autant plus rapide et plus grande que le débit est faible : elle progresse de 30 km entre 1950 et le début des années 1990 pour un débit inférieur à 100 m3/s.
Depuis les années 1990, une stabilisation voire un recul du front de salinité serait observé, mais la grande variabilité du contexte hydrologique empêche de statuer.
Localisation des zones halines en sub-surface depuis 2007 et position du front de salinité depuis 1900
Réalisation : GIP Loire Estuaire