21 resultados para macrotidal
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Highly dynamic systems, often considered as resilient systems, are characterised by abiotic and biotic processes under continuous and strong changes in space and time. Because of this variability, the detection of overlapping anthropogenic stress is challenging. Coastal areas harbour dynamic ecosystems in the form of open sandy beaches, which cover the vast majority of the world’s ice-free coastline. These ecosystems are currently threatened by increasing human-induced pressure, among which mass-development of opportunistic macroalgae (mainly composed of Chlorophyta, so called green tides), resulting from the eutrophication of coastal waters. The ecological impact of opportunistic macroalgal blooms (green tides, and blooms formed by other opportunistic taxa), has long been evaluated within sheltered and non-tidal ecosystems. Little is known, however, on how more dynamic ecosystems, such as open macrotidal sandy beaches, respond to such stress. This thesis assesses the effects of anthropogenic stress on the structure and the functioning of highly dynamic ecosystems using sandy beaches impacted by green tides as a study case. The thesis is based on four field studies, which analyse natural sandy sediment benthic community dynamics over several temporal (from month to multi-year) and spatial (from local to regional) scales. In this thesis, I report long-lasting responses of sandy beach benthic invertebrate communities to green tides, across thousands of kilometres and over seven years; and highlight more pronounced responses of zoobenthos living in exposed sandy beaches compared to semi-exposed sands. Within exposed sandy sediments, and across a vertical scale (from inshore to nearshore sandy habitats), I also demonstrate that the effects of the presence of algal mats on intertidal benthic invertebrate communities is more pronounced than that on subtidal benthic invertebrate assemblages, but also than on flatfish communities. Focussing on small-scale variations in the most affected faunal group (i.e. benthic invertebrates living at low shore), this thesis reveals a decrease in overall beta-diversity along a eutrophication-gradient manifested in the form of green tides, as well as the increasing importance of biological variables in explaining ecological variability of sandy beach macrobenthic assemblages along the same gradient. To illustrate the processes associated with the structural shifts observed where green tides occurred, I investigated the effects of high biomasses of opportunistic macroalgae (Ulva spp.) on the trophic structure and functioning of sandy beaches. This work reveals a progressive simplification of sandy beach food web structure and a modification of energy pathways over time, through direct and indirect effects of Ulva mats on several trophic levels. Through this thesis I demonstrate that highly dynamic systems respond differently (e.g. shift in δ13C, not in δ15N) and more subtly (e.g. no mass-mortality in benthos was found) to anthropogenic stress compared to what has been previously shown within more sheltered and non-tidal systems. Obtaining these results would not have been possible without the approach used through this work; I thus present a framework coupling field investigations with analytical approaches to describe shifts in highly variable ecosystems under human-induced stress.
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The chemical factors (inorganic nitrogen, phosphate, silicic acid) that potentially or actually control primary production were determined for the Bay of Brest, France, a macrotidal ecosystem submitted to high-nitrate-loaded freshwater inputs (winter nitrate freshwater concentrations >700 mu M, Si:N molar ratio as low as 0.2, i.e. among the lowest ever published). Intensive data collection and observations were carried out from February 1993 to March 1994 to determine the variations of physical [salinity, temperature, photosynthetically active radiation (PAR), freshwater discharges] and chemical (oxygen and nutrients) parameters and their impacts on the phytoplankton cycle (fluorescence, pigments, primary production). With insufficient PAR the winter stocks of nutrients were almost nonutilized and the nitrate excess was exported to the adjacent ocean, due to rapid tidal exchange. By early April, a diatom-dominated spring bloom developed (chlorophyll a maximum = 7.7 mu g l(-1); primary production maximum = 2.34 g C m(-2) d(-1)) under high initial nutrient concentrations. Silicic acid was rapidly exhausted over the whole water column; it is inferred to be the primary limiting factor responsible for the collapse of the spring bloom by mid-May. Successive phytoplankton developments characterized the period of secondary blooms during summer and fall (successive surface chlorophyll a maxima = 3.5, 1.6, 1.8 and 1.0 mu g l(-1); primary production = 1.24, 1.18 and 0.35 g C m(-2) d(-1)). Those secondary blooms developed under lower nutrient concentrations, mostly originating from nutrient recycling. Until August, Si and P most likely limited primary production, whereas the last stage of the productive period in September seemed to be N limited instead, this being a period of total nitrate depletion in almost the whole water column. Si limitation of spring blooms has become a common feature in coastal ecosystems that receive freshwater inputs with Si:N molar ratios <1. The peculiarity of Si Limitation in the Bay of Brest is its extension through the summer period.
High alkaline phosphatase activity in phosphate replete waters: The case of two macrotidal estuaries
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The occurrence of alkaline phosphatase activity (APA) that hydrolyses organic phosphorus into phosphate (PO4) is commonly related to PO4 deficiency of oceanic, coastal and fresh waters. APA is almost never investigated in PO4-rich estuaries, since very low activities are expected to occur. As a consequence, microbial mineralization of organic phosphorus into PO4 has often been ignored in estuaries. In this study, we examined the importance of potential APA and the associated microbial dynamics in two estuaries, the Aulne and the Elorn (Northwestern France), presenting two different levels of PO4 concentrations. Unexpected high potential APA was observed in both estuaries. Values ranged from 50 to 506 nmol L−1 h−1, which range is usually found in very phosphorus-limited environments. High potential APA values were observed in the oligohaline zone (salinity 5–15) in spring and summer, corresponding to a PO4 peak and a maximum bacterial production of particle-attached bacteria. In all cases, high potential APA was associated with high suspended particulate matter and total particulate phosphorus. The low contribution of the 0.2–1 μm fraction to total APA, the strong correlation between particulate APA and bacterial biomass, and the close relationship between the production of particle-attached bacteria and APA, suggested that high potential APA is mainly due to particle-attached bacteria. These results suggest that the microbial mineralization of organic phosphorus may contribute to an estuarine PO4 production in spring and summer besides physicochemical processes.
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Coastal Photograph by Hubert Chanson This photograph of standing wave bed forms was taken at very low tide. The tidal range was 10 m. The bed forms were located on the island of Le Verdelet, in a channel between Le Grande Jaune and Le Verdelet. It is likely that these standing wave bed forms were formed during transcritical shallow water flows at the end of ebb tide. The author’s watch is in the foreground for scale. (Coastal Photograph by Hubert Chanson, Division of Civil Engineering, the University of Queensland, Brisbane, Queensland 4072, Australia.)
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A baía do Guajará e baía do Marajó, área de abrangência da pesquisa e inseridas dentro do contexto do estuário Paraense, são caracterizadas por receber a maior parte da descarga de água doce e por apresentar domínio de macromaré. A pesca nesta região apresenta uma grande importância para a economia de vários municípios no estado do Pará, abrangendo a captura de diversas espécies, diferentes apetrechos de pesca e duas frotas pesqueiras e tecnologicamente distintas (artesanal e industrial). No âmbito da pesquisa o estudo na baía do Guajará e baía do Marajó, fez-se necessário no sentido de contribuir com informações importantes relacionado a biologia e ecologia do ambiente, onde tais informações serviram para efetuar a caracterização da ictiofauna da área durante o período seco, visando realizar o levantamento da diversidade local, uma vez que a maioria do pescado desembarcado em Belém, é proveniente dessas áreas através da pesca artesanal. O estudo compreendeu áreas pertencentes ao estado do Pará, abrangendo os terminais portuários da baía do Guajará e baía do Marajó. Uma coleta extra foi realizada na área da ilha do Mosqueiro. Os dados até então disponíveis não apresentam diferenciação na composição da ictiofauna das áreas estudadas. Foi estimado um total de 37 espécies de peixes, contabilizando 4.379 indivíduos na baía do Guajará, baía do Marajó e ilha do Mosqueiro, onde a família mais representativa foi Scianidade, agrupando as espécies que mais contribuíram, que foram: Pescada branca (Plagioscion squamosissimus) e a Curuca (Stellifer rastrifer) (considerada constante, ou seja, que compõem efetivamente a ictiofauna do local tanto na baía do Guajará, como na baía do Marajó e ilha do Mosqueiro). Dentre as 37 espécies, 4 foram consideradas constantes, 26 foram ocasionais e 7 acessórias.Pescada branca (Plagioscion squamossisimus) e Curuca (Stellifer microps), foram as espécies de maior importância durante as pescarias em termo de captura por unidade de esforço (CPUE), frequência de ocorrência, contribuição relativa e analise de Simper (Multivariada). Sendo apenas na ilha do Mosqueiro que destacou-se: Sarda (Pellona flavipinis), em virtude da influencia marinha nesta área ser mais elevada, que consequentemente caracteriza a biota local e a diferenciam de outras regiões.De uma maneira geral a diversidade foi baixa, sem maiores variações, bem como a equitabilidade que se manteve sem grande diferença entre as áreas. A área apresentou baixa diversidade de espécies quando comparados com outros ambientes estuarinos, justificado principalmente pela elevada hidrodinâmica da área e grande fluxo de embarcações, tornando o ambiente inóspito para o aparecimento de algumas espécies. Maior destaque mereceu a baía do Guajará por possui grande importância ecológica, por ser considerada área de berçário, e consequentemente econômica, visto que há espécies de interesse comercial que passam parte do seu ciclo de vida nesse lugar.
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A conservação e gestão da zona costeira da região amazônica merecem atenção especial, devido à riqueza de seus recursos naturais. O presente estudo visa avaliar os impactos dos eventos naturais e atividades humanas na praia de Atalaia, situada no estado do Pará (Brasil), e o desenvolvimento de diretrizes para a implementação de programas de gestão costeira. Os dados foram coletados entre novembro/2008 e novembro/2010. Quatro conjuntos de variáveis foram avaliados: (i) variáveis físicas (climatologia, hidrodinâmica e morfodinâmica), (ii) variáveis hidrológicas (temperatura da água, salinidade, pH, turbidez, oxigênio dissolvido e nutrientes inorgânicos dissolvidos, clorofila a e níveis de coliformes termotolerantes), (iii) desenvolvimento urbano e (iv) distribuição espacial de serviços e infraestrutura. Os resultados indicam que o clima e as condições hidrodinâmicas foram os principais fatores responsáveis pelas flutuações na qualidade de água, turbidez, oxigênio dissolvido, nutrientes inorgânicos dissolvidos e concentrações de clorofila a. A descarga de esgoto doméstico não tratado foi responsável pela contaminação bacteriológica, embora a rápida turbulência decorrente da alta energia hidrodinâmica do ambiente tenha limitado a contaminação por coliformes termotolerantes. Esta alta energia hidrodinâmica, principalmente durante as marés equinociais de sizígia e a falta de planejamento urbano gera outros problemas, tais como a erosão costeira. A área de estudo é caracterizada por altas taxas pluviométricas (> 1900 mm durante a estação chuvosa), ventos de NE com velocidades médias mensais superiores a 4,36 m/s na estação seca e 3,06 m/s na estação chuvosa, condições de macromaré (alcance da maré > 4,0 m), velocidades moderadas de correntes de maré (superior a 0,5 m/s) e alturas de ondas significantes superior a 1,5 m. Em março e junho (meses chuvosos), a corrente de maré vazante alcançou um máximo de 0,4 m/s. O ciclo de maré foi fracamente assimétrico com a maré vazante durando mais de 6 horas e 40 minutos. A energia das ondas foram fracamente moduladas pela maré baixa devido à atenuação das ondas em bancos de areia. A temperatura da água foi relativamente homogênea (27,4°C a 29,3°C). A salinidade variou de 5,7 (junho) a 37,4 (novembro). A água foi bem oxigenada (superior a 9,17 mg/L), turva (superior a 118 NTU), alcalina (acima de 8,68) e eutrófica (máximo de 2,36 μmol/L para nitrito, 24,34 μmol/L para nitrato, 0,6 μmol/L para fosfato e 329,7 μmol/L para silicato), além de apresentar altas concentrações de clorofila a (acima de 82 mg/m³). As condições naturais observadas no presente estudo indicam a necessidade de uma revisão dos critérios hidrológicos usados para avaliação de praias por agências nacionais e internacionais e sua adaptação para a realidade da costa amazônica. A falta de sistema de saneamento público levou a contaminação bacteriológica e a perda da qualidade da água. Com relação ao estado morfodinâmico, as condições dissipativas foram encontradas durante alta a moderada energia hidrodinâmica (condições equinociais e não-equinociais), porém em novembro as maiores alturas de ondas geraram características de barred dissipative, enquanto nos outros meses características nonbarred foram dominantes. Desta forma, o modelo proposto por Masselink & Short (1993) parece não ser ideal para ser aplicado em praias com características similares a praia de Atalaia, na qual a energia das ondas é modulada pela presença de bancos de areia durante algumas fases da maré.
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Este trabalho tem por objetivo identificar e discutir as unidades de relevo dos municípios de Colares e Santo Antônio do Tauá, Estado do Pará, Brasil. Apresenta como objeto de estudo a compartimentação do relevo. A área de estudada se localiza na parte oriental do Golfão Marajoara, porção nordeste da baía de Marajó, em um trecho tipicamente estuarino da zona costeira. A pesquisa foi realizada com base em revisão de literatura, levantamento cartográfico, tratamento, interpretação e vetorização de imagens orbitais e trabalhos de campo. Duas escalas de análise foram trabalhadas. A primeira escala referiu-se à Zona Costeira Amazônica (ZCA), caracterizada por ser uma costa baixa, predominantemente sedimentar, sujeita a regime de macromarés em sua maior parte e fortemente influenciada pelas descargas fluviais condicionadas pelo clima úmido. A formação regional desta costa deve-se às flutuações do nível relativo do mar, oscilações climáticas e à neotectônica, atuantes ao longo do Cenozóico Superior. A porção oriental do Golfão Marajoara é constituída pelo estuário do rio Pará, que se comporta como um tidal river ou estuário dominado por correntes fluviais, apesar da influência das marés. As descargas fluviais são o fator principal da hidrodinâmica estuarina, constituição sedimentar e organização da biota. Trata-se de um ambiente costeiro mais protegido da ação de ondas e da deriva litorânea, em comparação com o litoral atlântico do Nordeste do Pará. Na segunda escala de trabalho foram identificadas 8 unidades de relevo: leito estuarino arenoso; banco lamoso de intermaré; planície de maré lamosa; praia estuarina; cordão arenoso; planície aluvial sob influência de maré; planície aluvial; tabuleiro. Apenas a unidade do tabuleiro é considerada como relevo erosivo. A seguir, discutiu-se a distribuição espacial das unidades de relevo, que mostrou a presença de dois setores específicos. O setor 1, situado a oeste, é amplamente influenciado por marés, e nele predominam formas de relevo de acumulação, com destaque para as planícies aluviais sob influência de maré, que ocupam maior área, fato que revela um esquema de transição entre o domínio marinho e o flúviocontinental. As várzeas sucedem os mangues para o interior, à medida que diminui a influência da água salgada. O esquema básico de distribuição sedimentar é representado por areias de fundo de canal e lamas depositadas nas margens durante a maré baixa. As praias são reduzidas, o que se explica pela menor atuação de ondas, e pelo papel decisivo das correntes de maré e das vazantes na dinâmica costeira. Cordões arenosos localizados no interior da planície costeira são o testemunho da progradação da linha de costa. Neste setor, os tabuleiros encontramse muito fragmentados, em consequência da erosão e sedimentação por marés, canais e águas das chuvas. O setor 2, a leste, não sofre influência de marés, e apresenta um relevo menos compartimentado, com tabuleiros seccionados pela rede de drenagem. A dissecação fluvial forma vales com estreitas planícies aluviais, fato que revela uma superfície erosiva mais ampla.
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Este trabalho apresenta os resultados do reconhecimento e mapeamento dos ambientes costeiros da região do Golfão Maranhense, Brasil, utilizando uma abordagem metodológica que incluiu: (a) análise integrada com base no processamento digital de imagens, ópticas Landsat-4 TM e SPOT-2 HRV, de imagens SAR (Synthetic Aperture Radar) do RADARSAT-1, e dados de elevação da SRTM (Shuttle Radar Topography Mission); (b) sistema de informações geográficas; e (c) levantamentos de campo relativos à geomorfologia, topografia e sedimentologia. Os ambientes costeiros, assim mapeados foram agrupados em quatro setores: Setor 1, com pântanos salinos, pântanos de água doce, lagos intermitentes e canal estuarino; Setor 2, abrangendo tabuleiro costeiro, planície de maré lamosa, planície fluvial, planície de maré arenosa, praias de macromaré, área construída e lagos artificiais; Setor 3, com manguezal, paleodunas e planície de maré mista; e Setor 4, constituído por dunas móveis. Além disso, foram também reconhecidos lagos perenes, deltas de maré vazante e planícies de supramaré arenosas. O processamento digital e a análise visual das imagens de sensores remotos orbitais, associados ao uso de sistemas de informações geográficas, mostraram-se eficazes no mapeamento de zonas costeiras tropicais, possibilitando a geração de produtos com boa acurácia e precisão cartográfica.
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Imagens de radar de abertura sintética (SAR) vem sendo bem mais utilizadas do que antes nas aplicações de geociências em regiões tropicais úmidas. Nesta investigação, uma imagem RADARSAT-1, na banda C, polarização HH adquirida em 1998 foi usada para o mapeamento costeiro e avaliação da cobertura da terra na área de Bragança, norte do Brasil. Imagem do radar aerotransportado GEMS-1000, na banda X, polarização HH, adquirida em 1972 durante o projeto RADAM foi também utilizada para avaliar as variações costeiras ocorridas nas últimas três décadas. A pesquisa tem confirmado a utilidade da imagem RADARSAT-1 para o mapeamento geomorfológico e avaliação da cobertura da terra, particularmente em costas de manguezal de macromaré. Além disso, um novo método para estimar as variações da linha de costa baseado na superposição de vetores extraídos de diferentes imagens SAR, com alta acurácia geométrica, tem mostrado que a planície costeira de Bragança tem estado sujeita a severa erosão responsável pelo recuo de aproximadamente 32 km2 e acreção de 20 km2, resultando em uma perda de área de manguezal de aproximadamente 12 km2. Como perspectiva de aplicação, dados SAR orbitais e aerotransportados provaram ser uma importante fonte de informação tanto para o mapeamento geomorfológico, quando para o monitoramento de modificações costeiras em ambientes tropicais úmidos.
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O regime de macromaré e a pororoca controlam a dinâmica estuarina do Araguari, na qual é muito diferente dos modelos tradicionais dos estuários sob este regime de maré. Objetivando estabelecer zonas estuarinas no Araguari com base em assembléias de foraminíferos, tecamebas, palinomorfos e parâmetros físico-químicos, foram estabelecidas dezesseis estações amostrais ao longo do estuário. A turbidez e a temperatura foram os parâmetros ambientais que permitiram determinar gradiente estuarino. Dezoito espécies de foraminíferos, dez espécies de tecamebas e quatorze espécies de palinomorfos foram identificadas. A análise de agrupamento em modo-R mostrou a existência de assembléias de foraminíferos e quatro de palinomorfos. A análise em CCA demonstrou que a turbidez e a matéria orgânica como os parâmetros de maior influência na distribuição dos foraminíferos tecamebas no Araguari. A análise de agrupamento em Modo-Q usando todos os dados formou quarto grupos de estações que sugerem a existência de três zonas estuarinas: Zona I - composta por tecamebas e palinomorfos continentais; Zona II - compostas por foraminíferos de manguezal, acritacos e todas as assembléias de palinomorfos; e Zona III - composta por foraminíferos de manguezal e estuarinos e por todas as assembléias de palinomorfos.
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A Praia da Romana é governada por ondas, com altura média de 1,5 m, ventos (média de 4,6 m/s) predominantemente de NE e regime de meso-macromarés semidiurnas (altura de 4,3 m - março/2010; 3,4 m - agosto/2010). A metodologia consistiu em coletas de sedimentos com armadilhas e medições de intensidade de correntes longitudinais e ventos locais em janeiro, março e agosto de 2010. Nas armadilhas eólicas, o peso acumulado de sedimentos foi muito baixo, variando de 0,02 g a 0,8 g (máximo ocorrido em agosto no setor leste, assim como a velocidade dos ventos: 6,7 m/s). Nos traps portáteis, o peso mínimo ocorreu em março (setor leste, maré vazante: 0,74 g/ h/m3), e o máximo em janeiro (setor central, maré enchente: 139 g/h/m3). A intensidade das correntes longitudinais variou de 0,20 m/s (maré vazante) a 1,41 m/s (maré enchente). Concluiu-se que a maior forçante do transporte de sedimentos na praia é a corrente de maré enchente, que intensifica as correntes longitudinais do setor leste ao oeste. Secundariamente, os ventos de NE que minimizam a perda de sedimentos na praia, especialmente nos setores central e leste. Posteriormente as ondas, mantendo o sentido do transporte (E-W) devido suas incidências na costa com direção NE.
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The hydrodynamics, morphology and sedimentology of the Taperacu estuary were investigated. This is one of several estuaries located within the largest mangrove fringe in the world, bordering the Amazon region, subject to a macrotidal regime and regionally atypical negligible fresh water supply. The results reveal widespread sand banks that occupy the central portion of the estuarine cross-section. Well-sorted very fine sandy sediments of marine origin prevail. Shorter flood phases, with substantially higher current velocities, were observed in the upper sector of Taperacu, as expected for a shallow, friction-dominated estuary. However, ebb domination can be expected for estuaries with large associated mangrove areas and substantial estuarine infilling, both of which situations occur on the Taperacu. The tidal asymmetry favoring flood currents could be the result of the absence of an effective fluvial discharge. Furthermore, it was observed that the Taperacu is connected by tidal creeks to the neighboring Caete estuary, allowing a stronger flux during the flood and intensifying the higher flood currents. As a whole, the results have shown a complex interaction of morphological aspects (friction, fluvial drainage, connections with neighbor estuaries, infilling and large storage area) in determining hydrodynamic patterns, thus improving the understanding of Amazon estuaries.
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The hydrodynamics, morphology and sedimentology of the Taperaçu estuary were investigated. This is one of several estuaries located within the largest mangrove fringe in the world, bordering the Amazon region, subject to a macrotidal regime and regionally atypical negligible fresh water supply. The results reveal widespread sand banks that occupy the central portion of the estuarine cross-section. Well-sorted very fine sandy sediments of marine origin prevail. Shorter flood phases, with substantially higher current velocities, were observed in the upper sector of Taperaçu, as expected for a shallow, friction-dominated estuary. However, ebb domination can be expected for estuaries with large associated mangrove areas and substantial estuarine infilling, both of which situations occur on the Taperaçu. The tidal asymmetry favoring flood currents could be the result of the absence of an effective fluvial discharge. Furthermore, it was observed that the Taperaçu is connected by tidal creeks to the neighboring Caeté estuary, allowing a stronger flux during the flood and intensifying the higher flood currents. As a whole, the results have shown a complex interaction of morphological aspects (friction, fluvial drainage, connections with neighbor estuaries, infilling and large storage area) in determining hydrodynamic patterns, thus improving the understanding of Amazon estuaries.
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Appropriate field data are required to check the reliability of hydrodynamic models simulating the dispersion of soluble substances in the marine environment. This study deals with the collection of physical measurements and soluble tracer data intended specifically for this kind of validation. The intensity of currents as well as the complexity of topography and tides around the Cap de La Hague in the center of the English Channel makes it one of the most difficult areas to represent in terms of hydrodynamics and dispersion. Controlled releases of tritium - in the form of HTO - are carried out in this area by the AREVA-NC plant, providing an excellent soluble tracer. A total of 14 493 measurements were acquired to track dispersion in the hours and days following a release. These data, supplementing previously gathered data and physical measurements (bathymetry, water-surface levels, Eulerian and Lagrangian current studies) allow us to test dispersion models from the hour following release to periods of several years which are not accessible with dye experiments. The dispersion characteristics are described and methods are proposed for comparing models against measurements. An application is proposed for a 2 dimensions high-resolution numerical model. It shows how an extensive dataset can be used to build, calibrate and validate several aspects of the model in a highly dynamic and macrotidal area: tidal cycle timing, tidal amplitude, fixed-point current data, hodographs. This study presents results concerning the model's ability to reproduce residual Lagrangian currents, along with a comparison between simulation and high-frequency measurements of tracer dispersion. Physical and tracer data are available from the SISMER database of IFREMER (www.ifremer.fr/sismer/catal). This tool for validation of models in macro-tidal seas is intended to be an open and evolving resource, which could provide a benchmark for dispersion model validation.