Actualité à la Hune

Etude de plan d'eau

La rade de Brest (1) : hydrologie et courants

Nous republions ici l’étude consacrée au plan d’eau – si beau, si complexe !– de la rade de Brest, à quelques jours du Grand Prix de l’École Navale à Lanvéoc-Poulmic (14 au 17 mai 2015). Cette étude est scindée en de deux volets, le premier étant consacré aux courants. L'étude des vents suivra mardi 12 mai !
  • Publié le : 02/05/2015 - 00:01

Grand Prix de l’Ecole Navale : un beau plateau, de belles falaises !Dans la rivière de l'Aulne, les parcours du Grand Prix de l'Ecole Navale sont très techniques avec les falaises de la pointe de l'Armorique et les courants de marée qui forment des tourbillons dans l'anse du Poulmic....Photo @ Pierrick Contin (GPEN 2011)

 

La rade de Brest est particulièrement attrayante pour la croisière et la régate, car la houle du large ne rentre pas (ou peu) par le Goulet, et parce qu'elle est très intéressante par sa configuration géographique et hydrologique avec des courants de marée importants et des brises spécifiques dues au relief environnant et aux effets thermiques.
Commençons par les courants. Les vents feront l'objet d'un deuxième article, mardi.


 

Des courants pas toujours alternatifs

 

D’une surface d’environ 180 km2, la rade de Brest est dans l’ensemble peu profonde (36 mètres au maximum) et les sondes qui n’excèdent pas 10 mètres représentent 58 % de l’étendue d’eau (42 % entre 0 et 5 mètres), mais ce sont tout de même près de 2 milliards de mètres cubes d’eau dont un tiers se vide ou se remplit en fonction des marées !

L’amplitude de la marée peut en effet atteindre près de 7 mètres comme le 22 août 2013 où le coefficient atteindra 109…

«Le marnage en vive-eau moyenne (coefficient 95) est de 5,9 m et en morte-eau moyenne (coefficient 45), il est de 2,80 m. Les niveaux d’eau atteints par la marée dépendent aussi de la pression atmosphérique (+ 0,5 m pour une pression barométrique de 963 hPa et - 0,2 m pour une pression de 1 033 hPa). Le niveau marin peut donc s’élever dans certaines circonstances jusqu’à 8,24 m au-dessus du zéro hydrographique» (J.C. Salomon & M. Breton-IFREMER).

 

La bathymétrie de la rade de Brest Les relevés du SHOM confirment que l’onde marée après avoir été compressée par le Goulet, n’a pas d’autre choix que de se disperser en deux branches vers l’Elorn dans l’Ouest et vers l’Aulne dans le Sud-Ouest. La majorité des 700 millions de m3 oblique donc vers l’île Ronde pour remplir la baie de Daoulas, mais aussi vers l’île Longue pour combler la baie de Roscanvel et l’anse du Fret, tandis que, sous les roches de la Cormorandière se crée un tourbillon lors du flot.Photo @ SHOM 94

 

Si la rade de Brest se remplit et se vide par le Goulet, d’un mille de large et profond d’une cinquantaine de mètres en certains endroits, deux veines principales caractérisent ce plan d’eau avec les rivières de l’Aulne d’une profondeur moyenne de 25 mètres et l’Elorn (12 mètres de profondeur moyenne).

Et nombreux sont les bancs qui prolongent le relief escarpé de la rade de Brest : banc du Corbeau, baie de Daoulas, anse du Poulmic, baie de Roscanvel et anse du Fret. Le flux et le reflux sont donc extrêmement bien canalisés par ces deux axes fluviaux avec une nette dominance pour l’Aulne.

Deux fois par jour, la rade de Brest oscille au rythme des marées avec 700 millions de m3 d’eau de mer qui passent par le Goulet.

C’est donc à ce niveau que les courants sont les plus forts, puisque le flot qui atteint 1,5 nœud à la Basse Hermine (au Sud de la pointe du Petit Minou) en vives-eaux moyenne, se renforce jusqu’à plus de 5 nœuds au passage de la Cormorandière ! Là encore, le plateau des Fillettes scinde en deux branches le courant : dans la passe Nord, le flot débute une demi-heure avant la basse mer (BM) et le jusant une demi-heure après la pleine mer (PM) ; dans la passe Sud, il n’y a pas ce décalage horaire et l’intensité est en règle générale, un demi-nœud moins fort.

 

Courants avant le Goulet Les courants de marée, à l’approche du Goulet de Brest, sont assez complexes avec des tourbillons et des contre-courants, en particulier le long de la presqu’île de Quélern et dans l’anse de Bertheaume (heures avant et après la PM de Brest). Photo @ SHOM

 

Mais il y a en plus des effets locaux de contre-courant : ainsi, entre le Petit Minou et la pointe du Diable, le flot dure neuf heures (de PM+3 à PM) tandis que plus à l’Est, dans l’anse de Sainte-Anne, le courant ne porte à l’Est que deux heures durant (PM-6 à PM-4) !

Et dans la passe Sud entre la pointe Robert et la pointe des Capucins, un contre-courant vers l’Est-Nord-Est se forme au jusant à l’intérieur de la ligne de sonde des dix mètres.

Lors du Grand Prix de l’École Navale 2013, les coefficients varieront de 79 le premier jour (8 mai) à 84 en milieu d’épreuve (10 mai) : c’est donc un paramètre très important pour ces cinq jours de course.


 

Deux grandes branches

 

A la sortie du Goulet, le courant est maximal au niveau de la Cormorandière, que ce soit au flot ou au jusant – il peut atteindre jusqu’à près de 7 nœuds en grandes vives-eaux à mi-marée ! Mais une fois cette ligne franchie entre la pointe du Portzic et la pointe des Espagnols, le courant se disperse très rapidement en perdant sensiblement de son intensité.

Au flot, le courant fait un vortex centré au milieu de la grande rade avec une rotation dans le sens des aiguilles d’une montre passant sous le banc de Saint-Pierre (au Sud du port militaire), obliquant vers le Sud le long du banc du Corbeau (avec une veine qui continue vers l’Est-Nord-Est en direction de l’Elorn), tournant vers l’Ouest entre le banc du Renard et l’île Longue (avec une veine qui part vers le Sud-Est en direction de l’Aulne) et un retour vers le Nord le long de la presqu’île de Quélern.

En fait si le courant de flot atteint encore jusqu’à 3 nœuds près du banc de Saint-Pierre, il excède rarement 1,5 nœud sur la majorité de la rade de Brest, à l’exception des abords de l’île Ronde où il peut dépasser 2,5 nœuds…

Du côté du port de Brest, la circulation maritime est assez complexe puisqu’il y a un contre-courant portant à l’Ouest le long de la jetée Sud de la rade abri dès PM-4 alors que le flot porte à l’Est à 3 nœuds sous le banc de Saint-Pierre !

 

Courants maximums en rade de Brest La simulation numérique effectuée par l’IFREMER montre que le courant de marée combiné aux débits fluviaux prend de l’intensité à partir du banc de la Basse Hermine (dans le Sud de la pointe du Grand Minou) jusqu’à l’île Ronde (devant la pointe de l’Armorique) formant une parabole. Par effet Venturi, le courant est maximal dans le Goulet et le plus fort à la Cormorandière où il peut dépasser 5 nœuds en vives-eaux…Photo @ IFREMER (Salomon & Breton)

 

Au jusant, c’est la veine de l’Aulne qui est la plus importante, non seulement en raison du volume du réservoir constitué par la rivière et la baie de Daoulas, mais aussi parce que le débit fluvial est de 25 m3/s alors qu’il n’est que de 6 m3/s pour l’Elorn.

L’effet de tourbillon constaté lors de la marée montante n’existe plus dans la grande rade et il y a donc en permanence un courant de direction Sud Est-Nord Ouest entre l’île Longue et la Cormorandière quelque soit l’heure marée ! Il y a ainsi une importante dissymétrie entre le jusant et le flot, la marée descendante étant plus fort dans le Goulet, moins forte le long de la jetée de la rade abri.


 

Houle, vagues, clapot…

 

La faible largeur du Goulet laisse peu de place à l'influence des longues houles qui touchent la pointe bretonne. Il arrive parfois que les houles d’Ouest dans l'axe du Goulet à la faveur d'une longue période, se fassent sentir jusqu'au niveau du port militaire. Mais c’est la seule influence notable des conditions de mer que l'on peut retrouver au large.

Au-delà de ces cas qui restent exceptionnels, les vagues en rade de Brest évoluent en fonction des aléas du vent et donnent naissance suivant la force de ce dernier, à des clapots dont la physionomie change avec le sens et la force du courant de marée.

Sur ce point, la vigilance est primordiale car, à la faveur d'une renverse de courant, il peut alors y avoir une opposition remarquable entre le sens de propagation des vagues et le courant. Cette opposition a pour effet d'augmenter l'escarpement de ces dernières et de donner une mer très hachée. Ce phénomène est d'autant plus marqué que le coefficient de marée est élevé et que l'on se situe entre 2 et 4 heures des renverses de pleine mer ou de basse mer.

Le clapot de la rade de Brest est donc très particulier car il est fonction du courant de marée : les frisotis qui peuvent apparaître aux abords d’une pointe comme devant l’île Ronde ou Pen-ar-Vir sont d’excellents indicateurs du courant.

Ainsi, le clapot devient dur à mi-marée montante par vent d’Ouest à Sud-Ouest entre la pointe de l’Armorique et la bouée du Renard. De même, au jusant par régime d’Ouest, mieux vaut longer le port de Brest ou flirter avec le banc de Plougastel que de suivre l’axe des bouées du chenal de l’Elorn. Et par vent de secteur Nord Ouest à Nord, la mer sera moins dure côté île Longue et presqu’île de Quélern que sur l’axe île Ronde-bouée du Renard…

 

Modélisation des courants de marée Les dernières modélisations des courants de marée effectuées par le SHOM démontrent que le jusant est plus puissant que le flot, particulièrement dans le Goulet. Le tourbillon dans l’Est de la pointe des Espagnols lors de la marée montante, confirme qu’il y a quasiment en permanence une veine Sud Est-Nord Ouest entre la pointe de l’île Longue et les rochers de la Cormorandière. Photo @ SHOM

 


Devant l’École Navale

 

En ce qui concerne directement le Grand Prix de l’École Navale, le courant dans l’anse du Poulmic est toujours orienté dans le même sens, quelle que soit la marée.

A marée montante, le courant décrit un cercle dans le sens horaire. Le flot porte au Sud-Ouest au milieu de l’anse suivant les lignes de sonde les plus profondes, au Nord-Ouest devant l’École, puis au Nord le long de la pointe vers Pen-ar-Vir, avant de repartir à l’Est avec le flux de marée au milieu de la rade Sud.

Au jusant, le courant est majoritairement orienté Ouest, avec toujours cet effet Nord Ouest devant l’École, puis Nord le long de la pointe de Pen-ar-Vir. Le courant est bien visible dans l’anse du Poulmic. Il est facile de voir son évolution grâce à la circulation des algues en surface. Les lignes de séparations entre les courants alternatifs et giratoires sont bien visibles.

Entre Plougastel et Lanvéoc à marée montante, il faut tenir compte des contre-courants le long des côtes, de chaque côté. Sur la rive gauche de l’Aulne, les contre-courants le long de la berge imposent une certaine prudence par rapport aux fonds. La pointe de Pen-ar-Vir est mal pavée : devant l’École Navale, un contre-courant s’installe dès PM-5 jusqu’à 0,8 mille au Nord de la pointe.

Sur l’autre rive, la pointe de l’Armorique et l’île Ronde provoquent des tourbillons au Sud de l’île Ronde et des contre-courants sous la pointe de l’Armorique. Il faut donc choisir son côté du plan d’eau en fonction de la direction du vent et de l’heure marée ! Ci-dessous, les cartes de courant établies par Yann Amice.

 

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Courants de la rade de Brest : PM-5Courants de la rade de Brest : PM-5Photo @ Yann Amice

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Courants de la rade de Brest : PM-4Courants de la rade de Brest : PM-4Photo @ Yann Amice

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Courants de la rade de Brest : PM-3Courants de la rade de Brest : PM-3Photo @ Yann Amice

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Courants de la rade de Brest : PM-2Courants de la rade de Brest : PM-2Photo @ Yann Amice

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Courants de la rade de Brest : PM-1Courants de la rade de Brest : PM-1Photo @ Yann Amice

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Courants de la rade de Brest : PMCourants de la rade de Brest : PMPhoto @ Yann Amice

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Courants de la rade de Brest : PM+1Courants de la rade de Brest : PM+1Photo @ Yann Amice

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Courants de la rade de Brest : PM+2Courants de la rade de Brest : PM+2Photo @ Yann Amice

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Courants de la rade de Brest : PM+3Courants de la rade de Brest : PM+3Photo @ Yann Amice

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Courants de la rade de Brest : PM+4Courants de la rade de Brest : PM+4Photo @ Yann Amice

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Courants de la rade de Brest : PM+5Courants de la rade de Brest : PM+5Photo @ Yann Amice

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Courants de la rade de Brest : PM+6Courants de la rade de Brest : PM+6Photo @ Yann Amice

 

Nota : cet article reprend en partie les travaux de Yann Amice et Alain Daoulas. Le deuxième volet, consacré aux vents de la rade de Brest, s'appuie sur leurs recherches.