Malgré les conditions souvent tempétueuses et quelquefois assez limites pour les opérations à la mer, la campagne   a été un succès avec la réalisation de nombreux profils CTD, la récolte de nombreux  échantillons d'eau,  de plancton et de sédiment, des expériences hyperbares, le déploiement et la récupération réussis de lignes de mouillages, l'utilisation de gliders sous-marins.

La campagne a permis de décrire et de suivre l'impact de différents processus (convection, tempête) et leurs interactions sur l'ensemble de la marge du Golfe du Lion. Deux évènements distincts ont été observés pendant la campagne. Ces observations représentent un ensemble cohérent et très complet de données couvrant hydrologie, hydrodynamique, biogéochimie, microbiologie, biologie pélagique qui serviront à amélioration  des  modèles couplés physique-biogéochimie (structure, diminution incertitude des résultats, etc...) qui fonctionnent actuellement sur la zone de la Méditerranée nord-occidentale (Thèses de Pierre Damien et de Faycal Kessouri).

Carte du trajet et des stations réalisés sur le plateau continental et le bassin du Golfe du Lion lors de  la campagne CASCADE.

Position de la station benthique côtière le long du littoral roussillonnais, des deux lignes de mouillage dans le canyon du Cap de Creus, et de la section suivi par le glider.

1. Convection profonde

La période de transition entre un épisode de convection profonde et de restratification dans le bassin profond a été suivi pendant la campagne à l'aide de mesures CTD réalisés le long de deux sections perpendiculaires coupant la zone de convection. Ces observations ont été complétées par les mesures CTD et de courants obtenus avec la ligne de mouillage Lion, situé au croisement des deux sections. Les observations  répétitives réalisées à proximité de ce point ont permis de décrire l'impact de la convection sur la redistribution et la stoechiométrie des sels nutritifs, ainsi la réponse phytoplanctonique et procaryotique en terme de biomasse et d'activité (Séverin et al., 2014). Le rôle de la convection sur la séquestration de carbone, en particulier anthropique, a été mis en évidence (Touratier et al., soumis).

Séries temporelles de la température de surface (données MODIS) et de la température potentielle sur l'ensemble de la colonne d'eau au point LION entre Novembre 2010 et mai 2011. Le trait jaune indique la profondeur de la couche de mélange qui atteint le fond à la fin janvier 2011. La période de la campagne est définit par les traits verticaux noirs et encadre un épisode secondaire de convection profonde (Séverin et al., 2014).

Les observations hydrologiques (CTD et turbidité) ont également contribué à  documenter l'évolution saisonnière  de la stratification (Houpert et al., 2015), et l'impact des formations d'eau dense sur  l'évolution  des  eaux profondes (Houpert et al., en préparation) et la formation de couche turbides de fond particulièrement épaisses  (Puig et al., 2013). Les observations CTD par ailleurs été utilisées pour valider les résultats du modèle numérique Symphonie (Thèse de P. Damien).

Comparaison des diagrammes des CTD de la campagne Cascade et de différentes configurations du modèle dans la zone de convection. Les points du modèle sont colocalisés en temps et en espace avec les points d'observations. (Damien, 2015).

Profils de température potentielle, salinité (avec zoom dans les 900 derniers mètres au-dessus du fond), et de concentration particulaire (en excès par rapport au « clear water minimum ») montrant la présence d'une couche néphéloide de fond de plusieurs centaines de mètres d'épaisseur associés aux masses d'eau profondes. (Puig et al., 2013).

2. Tempête d'est

Les caractéristiques et les effets de la tempête d'Est sur l'hydrodynamique et la dynamique sédimentaire ont été obtenues à l'aide des mesures collectés (i) proche de la côte par une station côtière équipée  d'un ADCP (mesures de courants, vagues et turbidité) et d'altimètres (mesures de concentration particulaire près du fond et du niveau du sédiment), (ii) sur le plateau par un glider (mesures  de l'hydrologie, du courant moyen et de   la turbidité), et (iii) de mouillages dans le canyon du Cap de Creus (mesures de l'hydrologie, du courant, de la turbidité, des flux particulaires). Enfin des mesures complémentaires ont été réalisées à partir du navire positionné à proximité des lignes de mouillage pendant la tempête. Cet ensemble de plateformes a permis de mettre clairement  en évidence et de quantifier la resuspension et le transport particulaire sur le plateau continental pendant la tempête (Bourrin et al., sous presse), l'exportation de sédiment issu du plateau par un important downwelling au niveau du canyon qui représente le principal exutoire du Golfe du Lion (Martin et al., 2013). Ce type d'évènement induit également une importante exportation de contaminants métalliques du plateau continental vers le large (Dumas et al., 2014; Cossa et al., en préparation).

Séries temporelles au mouillage situé à 365  m de profondeur sur le flanc du canyon du Cap deCreus : hauteur significative des vague, débit liquide total des fleuves  du  Golfe du Lion, température in situ,  vitesse des courants,  concentration  particulaire, flux particulaires cumulés (parallèle à l'axe du canyon), flux particulaires et distribution en taille des grains mesurés à l'aide du piège à particules (Martin et al., 2013).

Séries temporelles à la station côtière des profils de courants,  de la tension de fond, de la concentration en particule, du transport particulair (parallèle et perpendiculaire à la côte), du niveau du fond, et de l'écho à proximité du fond montrant l'épisode principale de tempête du 13-15 mars 2011 et son effet sur la dynamique du sédiment et le transport particulaire. (Bourrin et al (2015).

Mesures glider pendant la tempête du 14-15 mars 2011 en travers du plateau continental roussillonnais. La position de la station côtière est indiquée par le triangle noir. (Bourrin et al., 2015).