PrÉface

La production de l'Atlas a été rendue possible grâce au financement du Secrétariat national de recherche et sauvetage et à la collaboration de Parcs Canada et de son personnel du Centre de service de Québec et de l'Unité de gestion de Mingan. Le personnel de la Direction des Sciences océaniques de Pêches et Océans Canada a contribué à la récolte et à l'analyse des données ainsi qu'à la réalisation du modèle numérique de circulation dont les courants de surface sont extraits. Le projet a reçu l'appui du Service hydrographique du Canada pour les données de bathymétrie du fond marin et de niveaux d'eau de la région.

L'Atlas montre, sous forme de cartes, les courants de surface dans l'Archipel de Mingan, là où les marées et les apports d'eau douce dominent la circulation. Cet Atlas présente les courants produits par la marée et le débit des rivières Mingan et Romaine pendant l'année, hormis durant la crue printanière, tout en ignorant l'effet du vent.

Les courants qui sont consignés dans l'Atlas ont été vérifiés par le personnel de la Direction des Sciences océaniques, de Pêches et Océans Canada de la Région du Québec, située à l'Institut Maurice-Lamontagne à Mont-Joli.

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L'Atlas en bref

  • L'Atlas couvre, en trois secteurs géographiques, l'Archipel de Mingan entre l'île aux Perroquets et La Grande Pointe.
  • Pour chaque secteur de l'Atlas, douze cartes des courants de surface montrent, à des intervalles d'une heure, un cycle typique de la marée semi-diurne.
  • Les cartes sont en projection Mercator.
  • L'Atlas s'utilise conjointement avec les Tables des mar�es et courants du Canada, volume 2, publi�es annuellement par le Service hydrographique du Canada ou par Internet, pour obtenir les niveaux d'eau pour la r�gion aux ports de Havre Saint-Pierre ou de Mingan.
  • Les courants de surface sont illustrés par des flèches (vecteurs) regroupées en triplets. La première flèche de chaque triplet illustre le courant moyen durant les vingt premières minutes de l'heure et ainsi de suite pour la seconde et la troisième période de 20 minutes.
  • L'intensité des courants est exprimée en nœuds (1 nœud = 1 mille marin à l'heure ou 1,852 km/h). Les courants représentent la moyenne sur environ les cinq (5) premiers mètres de profondeur depuis la surface.
  • Les courants représentent les conditions de marées moyennes rencontrées pendant l'année, hormis durant la crue printanière. En période de faible ou de fort marnage, les courants seront plus faibles ou plus forts respectivement. La durée limitée des observations ne nous permet pas d'établir la courbe d'ajustement dû au marnage.
  • L'Atlas ne tient pas compte de l'effet du vent.
  • Les variations de courants aux échelles de moins de deux cents mètres ne sont pas prises en compte dans l'Atlas.
  • Les courants indiqués inférieurs à un demi-nœud peuvent être dans le sens contraire de l'observation.
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Les marées

Les marées dans cette région du golfe du Saint-Laurent, figurant dans cet Atlas, ont un caractère semi-diurne (deux oscillations par jour) d'une période moyenne de 12 h 25 min. Les marées sont du type mixte, c'est-à-dire que l'oscillation diurne (une fois par jour) interagit avec l'oscillation semi-diurne pour produire des cycles semi-diurnes qui sont de durées et d'amplitudes irrégulières. Les marées sont générées dans l'océan Atlantique et remontent le golfe du Saint-Laurent sous la forme d'ondes. Les marées produisent les courants les plus importants et les plus prévisibles dans l'estuaire du Saint-Laurent entre Trois-Rivières et la rivière Saguenay et dans l'Archipel de Mingan. Dès que l'on sort de la région immédiate de l'Archipel, les courants sont fréquemment dominés par les courants dus aux vents et aux variations de densité de l'eau, rendant impossible la prévision à long terme telle que présentée dans un atlas. Pour les courants en dehors de cette zone, il est souhaitable de consulter les prévisions de courants de surface affichées à l'internet à l'adresse de l'Observatoire global du Saint-Laurent à OGSL.ca sous la rubrique : Prévisions océaniques.

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Comment utiliser l'Atlas
Sélection de la carte appropriée

  1. Cliquez sur l'un des trois secteurs pour accéder à la carte spécifique.

  2. Avec la confirmation du secteur choisi, apparaîtra aussi une fenêtre plus petite qui permet d'entrer les paramètres : date et heure des courants désirés.

  3. Si nécessaire, modifiez les paramètres, puis lancez la requête. Vous obtiendrez la carte des courants pour le secteur, la date et l'heure choisis.

  4. Pour obtenir les données de courants des heures précédentes, cliquez autant de fois sur ‘Heure précédente' que nécessaire. Pour obtenir les données de courant des heures suivantes, cliquez autant de fois sur ‘Heure suivante' que nécessaire. Vous pouvez obtenir ainsi les cartes de courants pour les six heures qui précèdent ou qui suivent l'heure choisie dans la fenêtre de la requête.

  5. Il est possible d'utiliser la cible placée en haut à gauche de l'écran pour fixer une position et la conserver d'une carte à l'autre. Ainsi, il est possible de suivre la dérive à la surface de l'eau sur une première carte, placer sa position finale avec la cible et conserver cette position sur la carte suivante pour permettre de suivre la dérive avec les nouveaux courants. Cliquez une fois sur la cible pour la saisir, déplacez-la à la position désirée et double-cliquez pour la relâcher. Cliquez sur ‘Heure suivante' ou ‘Heure précédente' pour changer de carte. Si la grandeur de la fenêtre n'a pas été modifiée, la cible demeurera à la même position. La cible reviendra à sa position initiale à chaque nouvelle requête effectuée avec la fenêtre plus petite.
Estimation du courant

L'intensité du courant est estimée en comparant la couleur ou la longueur d'un vecteur avec l'échelle des vitesses présentée sur chaque carte. La direction du courant est estimée, par rapport au nord géographique, en reportant la direction de la flèche sur un méridien.

Chaque flèche sur les cartes de courants représente, en plus du courant, la trajectoire de la masse d'eau ou celle d'un objet flottant sous l'influence du courant. La distance parcourue sur cette trajectoire est la dérive associée au courant. On peut estimer la dérive en reportant la longueur des flèches à l'aide de pointes sèches sur l'échelle graphique ou sur l'axe du méridien, sachant qu'une minute de latitude correspond à un mille marin.

Chaque flèche représente la dérive du courant moyen sur la distance couverte par sa longueur pour une période de 20 minutes. Les flèches sont regroupées en triplets d'une durée de 20 minutes chacune, couvrant ainsi l'intervalle d'une heure pour chaque carte de courants.

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La houle : avertissement aux embarcations

Des vents qui soufflent dans la direction opposée au courant peuvent soulever des vagues importantes et escarpées, rendant dangereuse la navigation à bord d'embarcations. Par moment, cette houle peut durer plus longtemps que le vent.

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Modélisation numérique

L'Atlas des courants de marée est produit à l'aide d'un modèle numérique hydrodynamique tridimensionnel utilisant une grille ayant 200 m de résolution latérale et 12 couches dans la verticale. Ce modèle solutionne les équations de l'hydrodynamique en intégrant la topographie du fond, les débits moyens des rivières Mingan et La Romaine, les prédictions de la marée et les conditions moyennes de stratification verticale (couches d'eau de densités différentes). Dans ce modèle, la densité de l'eau est libre d'évoluer avec les courants et le mélange turbulent. Les résultats de ce modèle numériques ont été comparés à de nombreuses mesures de niveaux d'eau et de courants effectuées à différentes positions au cours du mois de juillet 1997.

Une fois ces comparaisons établies et le modèle ajusté, une synthèse de l'information est requise pour produire un atlas des courants dans un nombre limité de pages. La variabilité des courants a été analysée en fonction de la durée variable du cycle semi-diurne, des variations de débit, de l'influence des systèmes atmosphériques et des changements dans le champ de densité de l'eau. La méthode retenue pour synthétiser l'Atlas fut de reproduire un cycle de marée semi-diurne typique. Une période de marée semi-diurne quelconque est ainsi couverte par 12 cartes. Le cycle semi-diurne a une durée moyenne de 12 h 25 min avec une déviation standard de 25 minutes. La méthode actuelle de décomposition dans le temps est jugée un compromis entre la simplicité et la précision retenue pour l'Atlas.

Durant le mois de juillet 1997, des courants de surface furent mesurés à l'aide de bouées dérivantes équipées de récepteur GPS (Global Positionning System). Ces mesures représentent environ 260 dérives de 20 minutes chacune. Il faut noter que les courants indiqués d'une intensité d'environ un demi-nœud ou moins peuvent être dans le sens contraire à l'observation. Cette méthode de comparaison est similaire à celle utilisée pour l'Atlas des courants de marée pour l'estuaire du Saint-Laurent du Cap de Bon Désir à Trois-Rivières.

La comparaison entre les courants illustrés dans l'Atlas et les trajectoires observées de dériveurs à la surface de l'eau a permis de constater que le modèle reproduisait fidèlement le courant de marée dans l'Archipel, en particulier les heures de l'étale, c'est-à-dire lorsque la marée passe du flot au jusant et vice versa. Cette comparaison a également mis en lumière l'influence évidente des courants à grande échelle, produits par la traction des vents dans le détroit de Jacques-Cartier, sur ceux de l'Archipel. Cette influence se manifeste généralement par une contribution de courant parallèle à la côte dans un sens ou dans l'autre selon la direction générale du vent que l'on doit ajouter au courant de marée. Cette contribution est plus grande dans le secteur numéro 1( la région à l'ouest des îles à Bouleaux) que dans les deux autres secteurs. Il est donc recommandé de consulter la prévision des courants dans le détroit de Jacques-Cartier pour tenir compte de l'influence du vent et d'ajouter ces courants prévus à ceux reproduits dans cet Atlas. La prévision des courants induits par les vents dans le détroit de Jacques-Cartier est émise quotidiennement sur le site web de l'Observatoire global du Saint-Laurent mentionné plus haut dans la section sur les marées. Elle tient compte des prévisions de vents pour la journée. L'influence des courants du détroit de Jacques-Cartier sur les dérives observées nous empêche également de pouvoir chiffrer l'erreur moyenne des courants affichés dans cet Atlas. L'évaluation quantitative de cette influence reste à faire avant de pouvoir évaluer l'erreur moyenne.

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Sources d'erreurs dans l'Atlas
Les vents, les ondes de tempêtes et le niveau moyen de l'eau

L'influence des vents n'est pas prise en compte dans l'Atlas. La force, la direction, la durée du vent et le fetch (distance sur laquelle le vent souffle) sont autant de facteurs qui affectent le courant de marée. Il est donc difficile d'effectuer une prédiction valide des courants produits par le vent pouvant être utilisée dans le cadre du présent ouvrage. Pour les secteurs de l'Atlas, les vents moyens produisent des courants d'une intensité plus faible que ceux induits par la marée. Toutefois, dans des conditions de vents forts, les effets sont significatifs. L'utilisateur verra à utiliser l'Atlas avec discernement dans ces conditions.

Les effets de tempêtes, pouvant survenir dans le golfe du Saint-Laurent ou d'aussi loin que l'océan Atlantique, peuvent modifier le niveau moyen de la mer pour quelques heures jusqu'à quelques jours. Ces phénomènes, appelés ondes de tempête, peuvent modifier la vitesse de propagation de la marée ainsi que la précision du courant estimé.

En résumé, les variations de pression atmosphérique et des vents forts soutenus peuvent retarder ou devancer les étales de marée ainsi que modifier la vitesse et la direction des courants indiqués dans cet Atlas.

Les effets locaux aux petites échelles

Les variations de courants aux échelles de moins de 200 mètres ne sont pas prises en compte dans l'Atlas. Comme par exemple aux abords d'un obstacle (un rocher, un haut-fond, un pilier, le rivage ou un quai), le courant peut être ralenti, dévié ou augmenté près de ce dernier. C'est la moyenne des courants aux alentours, dans un rayon d'environ 200 mètres, qui est représentée dans l'Atlas. Chaque flèche de courant doit être considérée comme une moyenne sur la distance entre les flèches voisines.

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Références

  • Atlas des courants de marée pour l'estuaire du Saint-Laurent du Cap de Bon Désir à Trois-Rivières. Ministre de Pêches et Océans 1997, No de catalogue Fs-72-33/1997, Ottawa.
  • Saucier, F.-J., J. Chassé, M. Couture, A. D'Astous, R. Dorais, D. Lefaivre et A. Gosselin. The making of a surface current atlas of the St. Lawrence". Proceedings of the Conference on Coastal Engineering 1999, Lemnos, Greece. J. Computational Mechanics, Wessex Institute of Technology, 87-97, 1999.
  • Les Tables des marées et courants du Canada (Volume 2), Ministère des Pêches et des Océans, Service hydrographique du Canada, Publication annuelle, Ottawa (Ontario).
  • Instructions nautiques, Fleuve Saint-Laurent, ATL 110, 2e édition, 2002, Ministère des Pêches et des Océans, Service hydrographique du Canada, Ottawa (Ontario).
  • Forrester, W. D. 1983. Manuel canadien des marées, Ministère des Pêches et des Océans, Service hydrographique du Canada, Ottawa (Ontario), 148 p.
  • Dohler, G. 1986. Les marées dans les eaux du Canada, Ministère des Pêches et des Océans, Service hydrographique du Canada, Ottawa (Ontario), 18 p.
  • Thomson, R. E. A brief description of tides, tidal currents and waves. Articles extraits d'une série publiée dans le magazine Pacific Yachting.
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