Archive d’étiquettes pour : érosion côtière

Le recul du littoral breton, une problématique importante face aux changements climatiques

, , ,

La problématique actuelle de l’érosion côtière, bien visible sur le territoire breton, conduit les scientifiques à améliorer leurs connaissances sur l’évolution des littoraux. De nombreuses études ont montré que les processus qui gouvernent les évolutions des côtes d’accumulation (les avant-plages, les plages de sables et de galets, et les dunes qui les prolongent sur le continent) sont largement dépendants des échelles spatio-temporelles des observations effectuées. Dans les années 1980, 5 échelles d’observations temporelles ont été définies. Le long terme est utilisé pour décrire les évolutions à l’échelle pluridécennale, tandis que les méso et moyen termes sont employés pour caractériser les échelles décennale et pluriannuelle. Le court terme définit l’échelle saisonnière et le terme événementiel est associé aux événements de tempête qui ne durent que quelques heures. Plusieurs problématiques concernent ces échelles temporelles. Premièrement, il est difficile de décrire les changements morphologiques d’une zone littorale lorsque celle-ci est soumise à des processus opérant à plusieurs échelles de temps. Deuxièmement, les événements de courte durée et, généralement, de forte intensité peuvent avoir un impact conséquent et parfois discordant par rapport aux variations enregistrées sur le long terme.

En dépit des difficultés rencontrées dans l’utilisation des échelles spatio-temporelles, leur prise en compte est importante. En effet, la compréhension des processus observés et associés à chaque échelle est devenue essentielle pour prédire l’évolution morpho-sédimentaire du domaine côtier afin d’améliorer la gestion des littoraux. C’est pourquoi ces travaux visent à caractériser la dynamique des accumulations côtières bretonnes, et plus particulièrement celles des systèmes plages/dunes, des plages de sables et de galets et des cordons de galets.

La Bretagne, située à l’extrémité occidentale de la France métropolitaine, compte 2 470 km de côtes répartis sur 3 façades maritimes, nord, ouest et sud. Cette côte est accidentée et présente une alternance de rivages rocheux et de baies constituées de sables et/ou de galets. On y dénombre de nombreuses cellules littorales avec une diversité d’environnements lithologiques et morphologiques, d’hydrodynamisme et de nature des fonds.

Figure 1 : Localisation et granulométrie des côtes d’accumulation le long de la Bretagne. La longueur du littoral couverte par chaque classe granulométrique et les pourcentages correspondants sont donnés pour chacun des départements bretons (Stéphan et al., 2019).

Ces côtes se composent à 71 % de plages sableuses (principalement composées de dunes situées dans le Finistère et le Morbihan), 16 % de plages de galets (Côte d’Armor : 37,5 % et Finistère : 22,5 %) et 13 % de plages mixtes composées de sables et de galets (Figure 1). L’influence des agents hydrodynamiques comme la marée et la houle y est prédominante. La marée, de type méso à macrotidale, présente des variations importantes entre le nord-est et l’ouest. Le marnage maximal atteint 14 m lors des marées de vive-eau dans la baie du Mont-Saint-Michel. Il diminue progressivement vers l’ouest et le sud pour atteindre une valeur minimale de 3,3 m dans le golfe du Morbihan. La houle y est de forte énergie avec des variations saisonnières importantes à l’Ouest. Les houles hivernales d’ouest-nord-ouest dépassent régulièrement 5 m de hauteur. Depuis le XVIIIe siècle, les activités humaines n’ont cessé d’impacter l’hydrodynamisme et les transferts de sédiments littoraux par la construction d’infrastructures de défense (digues, épis…) mais aussi par l’exploitation des ressources en sable et galets disponibles dans la zone côtière.

Figure 2 : Méthodologie d’analyse des changements du trait de côte à long, moyen et court terme (Stéphan et al., 2019).

Afin de caractériser les évolutions morphodynamiques des côtes d’accumulations bretonnes, un suivi du trait de côte de différentes plages, a été réalisé à plusieurs échelles de temps. Le suivi à long terme a été réalisé sur 652 plages à partir de la comparaison de photographies aériennes provenant de la base de données IGN (Institut Géographique National), BDORTHO® Historique de 1948 ou de 1952, et de BD ORTHO®2010 de 2006 ou 2009. Le suivi à moyen terme a été mené sur 5 plages représentatives de l’ensemble des côtes bretonnes, sur lesquelles l’évolution du trait de côte a été retracé par comparaison de photographies aériennes (IGN) prises tous les 5 ans sur une période de 60 ans (1948-2013). Le suivi à court terme a été effectué sur 11 sites d’études à partir de mesures topo-morphologiques réalisées à hautes fréquences, au tachéomètre ou au DGPS (Differential Global Positioning System), sur une période allant de 1998 à 2017 (Figure 2). L’identification du trait de côte, pour le suivi de l’évolution littorale, peut s’avérer complexe, car celui-ci peut apparaitre sous plusieurs formes (dunes, plages, falaises). Afin de faciliter sa détermination, il est généralement classé en 3 grandes catégories suivant des limites morphologiques, biologiques et hydrologiques. Dans le cas présent, les limites ont été définies à partir de la morphologie du terrain correspondant à la ligne de végétation (la plus proche de la mer ou supratidale), les escarpements d’érosion ou encore la ligne de crête des cordons de galets.

Cette étude est la première à référencer les variations du trait de côte sur les 60 dernières années à l’échelle des plages de la Bretagne. Plusieurs tendances ont été identifiées lors de l’analyse morpho-dynamique du trait de côte aux différentes échelles de temps. L’analyse à long terme (Figure 3) a permis de mettre en évidence que 35 % des plages de sables et de galets sont en érosion, 38 % sont stables et 27 % en accrétion. Les phénomènes d’érosion les plus marqués sont identifiés au niveau des cordons de galets, probablement en raison d’un manque d’apport sédimentaire au niveau de la région Bretagne. Les changements à long terme des plages sableuses sont plus contrastés et tout indique que la présence de stocks sableux au large permettrait leur rechargement en sédiment. Les impacts anthropiques ont localement aggravé l’érosion ou, au contraire, favorisé l’accrétion des plages sans pour autant que l’on soit capable de les quantifier à l’échelle régionale.

Figure 3 : Évolution à long terme du trait de côte (1949-1952 et 2006-2009) de 652 plages bretonnes. Les lettres, de A à U, correspondent aux plages présentant des changements significatifs (Stéphan et al., 2019).

Les analyses à moyen terme (Figure 4) montrent que les plages ont connu un recul important du trait de côte. Il est quasi-régulier pour certaines, ou interrompu par des périodes de stabilité pour d’autres. Quelques-unes des plages étudiées montrent des changements plus complexes, caractérisés par la succession de périodes de retraits et d’avancées significatives reflétant l’alternance de courtes périodes d’érosion puis d’accumulation des systèmes plage/dune. Six périodes d’érosion majeures ont été identifiées de 1962 à 2014 (1962-1968, 1977-1978, 1980-1985, 1987-1990, 1993-1997, et 2013-2014), en lien avec l’augmentation de la fréquence des niveaux d’eau extrêmes. Cela démontre que les changements du trait de côte à moyen terme sont intimement liés aux variations météo-océaniques.

Figure 4 : Changements à moyen terme du littoral le long de la côte bretonne. (a) Variabilité temporelle au cours des dernières décennies pour cinq plages représentatives. (b) périodes dominées par l’accrétion/stabilité et périodes dominées par l’érosion pour les cinq plages étudiées. (c) Fréquence annuelle (moyenne mobile sur trois ans) des niveaux d’eau dépassant les quantiles suivant, Q 99% (1% des niveaux d’eau les plus hauts), Q 99,5% (0,5 % des niveaux d’eau les plus hauts) et Q 99,9% (0,1% des niveaux d’eau les plus hauts) entre 1948 et 2016 dans le nord-ouest de la Bretagne (Stéphan et al., 2019).

L’analyse à court terme renforce ces résultats en montrant également le lien étroit entre les périodes d’érosion et les événements tempétueux. Les périodes d’accrétion ou de stabilité sont, quant à elles, associées à des périodes plus calmes. Depuis 1998, cinq événements tempétueux majeurs et très érosifs ont été identifiés. Les tempêtes de l’hiver 2013-2014 apparaissent comme les plus morphogènes.

Ainsi les principales périodes d’érosion côtière en Bretagne au cours des 60 dernières années sont associées avec une augmentation de la fréquence des niveaux marins extrêmes et la raréfaction des apports en matériel sédimentaire ; à moyen terme, l’évolution des accumulations littorales est contrôlée par la variabilité météo-océanique ; enfin, à court terme elle est liée aux événements tempétueux significatifs. L’identification des processus, qui jouent un rôle dans les variations de la position du littoral, est une clé de compréhension pour une meilleure gestion des évolutions des accumulations littorales bretonnes. Cette connaissance devient particulièrement importante dans un contexte de changement climatique associé à l’élévation du niveau de la mer et à l’augmentation des événements tempétueux morphogènes.

Médiation scientifique

Assurée par Belleney Déborah, doctorante de l’École Doctorale des Sciences de la Mer et du Littoral (EDSML – Université de Bretagne Occidentale), en 3ème année de thèse en Géographie au sein du laboratoire Littoral, Environnement, Géomatique, Télédétection (LETG), à l’Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM).

L’article 

Stéphan, P., Blaise, E., Suanez, S. S., Fichaut, B., Autret, R., Floc’H, F., Madec Cuq, V., Le Dantec, N., Ammann, J., David, L., Jaud, M., & Delacourt, C. (2019). Long, medium, and short-term shoreline dynamics of the Brittany coast (Western France). Journal of Coastal Research, Special Issue No. 88, 89‑109.

Les auteurs 

L’article présenté est le travail de Pierre Stéphan (LETG – Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique), Emmanuel Blaise (LIENSs – LIttoral ENvironnement et Sociétés – UMRi 7266 ), Serge Suanez (LETG – Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique), Bernard Fichaut (LETG – Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique), Ronan Autret (LETG – Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique), France Floc’h (LGO – Laboratoire Géosciences Océan ), Véronique Madec Cuq (LETG – Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique), Nicolas Le Dantec (LGO – Laboratoire Géosciences Océan et Cerema – Centre d’Etudes et d’Expertise sur les Risques, l’Environnement, la Mobilité et l’Aménagement), Jérôme Ammann (LGO – Laboratoire Géosciences Océan ),  Laurence David (LETG – Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique), Marion Jaud (IUEM – Institut Universitaire Européen de la Mer ), Christophe Delacourt (LGO – Laboratoire Géosciences Océan).

La revue 

« Journal of Coastal Research » ou JCR est une revue scientifique internationale consacrée à la recherche sur les études côtières et est publiée par la Coastal Education and Research Foundation (CERF). Le JCR englobe tous les sujets relatifs aux environnements naturels et aménagés (eau douce, saumâtre ou marine) et à la protection/gestion de leurs ressources à proximité des côtes.

Crédit photo

Adeline Maulpoix / CNRS

Contacts

Déborah Belleney / UBO

Les auteurs (voir annuaire de l’IUEM)

 

 

 

Interactions entre l’hydrodynamique du littoral et le transport des sédiments

,

Les littoraux, à l’interface terre-mer, sont parmi les environnements les plus dynamiques et les plus fragiles de la planète. Les côtes sableuses sont particulièrement vulnérables, notamment en raison des risques côtiers, qui ont un impact sur le transport des sédiments et les bilans de sable, entraînant des problèmes sociétaux dans des zones à fort enjeu. Les forces hydrodynamiques (élévation du niveau de la mer, vagues et courants) jouent un rôle essentiel dans la modification des plages, et sont de plus en plus responsables de perturbations majeures des socio-écosystèmes côtiers. Il est essentiel de poursuivre les recherches sur les interactions entre l’hydrodynamique du littoral et le transport des sédiments afin d’évaluer la réponse future des systèmes côtiers nécessaire à une gestion intégrée des zones côtières (GIZC) efficace.

Bâti sur les avancées scientifiques de l’équipe DYNELI du laboratoire Géosciences Océan et sur les développements technologiques réalisés au sein du Pôle Image et Instrumentation (P2I) de l’IUEM, le projet WEST (« Natural Breaking WavEs and Sediment Transport during beach recovery » – Programme Jeunes chercheurs Jeunes chercheuses (JCJC) de l’Agence nationale de la recherche (ANR)  2021-2024, coordonné par France Floc’h) se concentre sur la couche limite des vagues et le transport sédimentaire à l’interface terre-mer, spécifiquement sur les plages sableuses. Il s’appuie sur la combinaison d’observations et d’approches de modélisation pour comprendre la variabilité de l’environnement côtier et vise à combler le fossé entre la théorie et les mesures in situ de la dynamique littorale.

Les mécanismes d’érosion pendant les événements extrêmes étant bien décrits dans la littérature, la nouveauté de WEST est d’initier de nouvelles recherches sur le transport sédimentaire pendant les périodes d’accrétion, conduisant au recouvrement des plages. En effet, l’érosion des tempêtes peut avoir des impacts à court ou moyen terme sur les côtes, en fonction des mécanismes et des échelles de temps du recouvrement post-tempête. Pour prédire l’évolution des côtes, les mécanismes d’érosion et d’accrétion doivent être définis avec précision. L’érosion sévère lors d’événements extrêmes est généralement la conséquence d’un déséquilibre important entre le profil de la plage et les conditions incidentes. Le transport de sable vers le large est fortement lié au courant de retour, et se fait en suspension dans la colonne d’eau. Ce mécanisme atteint un bon pouvoir prédictif actuellement. La nouveauté de WEST réside également dans la première tentative d’obtenir des mesures in situ précises, résolues dans le temps, à l’unisson du transport des sédiments et des déformations de la surface libre dans la zone critique : proche du déferlement des vagues. Pour la première fois, l’ensemble de la colonne d’eau proche du déferlement sera surveillé dans l’environnement naturel.

L’équipe

Membres du LGO : France Floc’h, Marion Jaud, Stéphane Bertin, Nicolas Le Dantec, Jérôme Ammann, Emmanuel Augereau, Charles Poitou, Christophe Prunier, Clarisse Hayoun, Noémie Fritsch, Aélaig Coumez.

Membre du LISIC : Guillaume Fromant

France Energies Marines : Jean-François Filipot

Crédits photos

Dano Roelvink / Deltares

France Floc’h / UBO

Contact

France Floc’h / UBO

Mourad Kertous, Maître de conférences en économie de l’environnement au laboratoire AMURE

Que faisais-tu avant de venir à l’IUEM ?

Après l’obtention de mon baccalauréat scientifique à Béjaïa en Algérie, je souhaitais poursuivre des études en médecine mais j’ai finalement préféré m’orienter vers l’économie et la finance pour différentes raisons et contraintes. C’est dans cette perspective que j’ai réussi le concours d’accès au magistère en économie de développement de l’Université de Béjaïa suite à l’obtention de ma licence. C’est là que j’ai découvert les problématiques liées à l’environnement, notamment la valorisation et la gestion de l’eau plus particulièrement  dans les pays en développement. Cette passion, m’a poussé à vouloir me spécialiser beaucoup plus dans ce domaine. Ainsi, je me suis renseigné sur le Master en économie des ressources marines et environnement littoral (ARMEL) dispensé à l’époque à l’UBO que j’ai finalement intégré en 2005. Ensuite, j’ai fait un doctorat à l’Université de  Rouen. Mon thème de recherche s’articulait autour de l’analyse de demande en eau potable dans les pays en développement.

Dans la foulée, j’ai travaillé de 2012 à 2015 à l’Université du Havre, avant d’intégrer l’IUT de Rouen où je donnais des cours en économie et statistique.  C’est plus tard en 2017 que je suis arrivé à Brest.

Pourquoi as-tu choisi l’IUEM ?

J’ai toujours eu un attachement pour la ville de Brest. Cela est sûrement dû au fait que c’est un territoire auquel je m’identifie. Ayant toujours vécu près de la mer, vivre ici me permet de ne pas être dépaysé et de garder un rapport étroit avec l’océan. Voilà pourquoi, en 2017, dès que j’ai eu vent de l’ouverture de trois postes à l’Université de Bretagne Occidentale, dont un en économétrie qui m’a beaucoup intéressé (car il s’agit de mon cœur de métier), je n’ai pas hésité à postuler. Les thématiques diverses et variées liées aux sciences de la mer et du littoral qui sont abordées au sein de l’Institut ont également beaucoup motivé mon choix d’intégrer l’IUEM. Je suis en effet très intéressé par tout ce qui est en lien avec l’érosion côtière, les migrations climatiques dans les pays en développement.

Que fais-tu à l’IUEM ?

A l’IUEM, mes activités s’articulent autour de deux principaux  volets ; d’abord l’enseignement puis la recherche.

J’interviens au niveau du master SML sur la mention  E2AME (Economie Appliquée Agriculture, Mer et Environnement) et suis d’ailleurs chargé des relations internationales de cette mention. A cela, s’ajoutent mes interventions en Licences Economie et AES à l’UBO. Les principaux cours que je donne sont sur les disciplines suivantes :

  • Bases de données
  • Economie de l’environnement
  • Statistique
  • Mathématiques
  • Microéconomie

Concernant la partie recherche, je collabore avec Denis Bailly sur le projet INTERREG ALICE qui traite de l’aide à l’aménagement et à la gestion des paysages côtiers. Dans ce cadre, ma mission est d’effectuer des enquêtes sur la perception que se font les résidents du Couesnon des options d’aménagement identifiées par les gestionnaires et à une évaluation des consentements à payer par le biais des résultats de cette enquête.

Je travaille aussi avec des collègues d’Amure et de l’ENIB sur un projet d’adaptation de  la technologie de l’intelligence artificielle (SVM) à des problématiques économiques autour de la thématique de l’Eau.

Par ailleurs, nous organisons en 2021 un colloque sur la mondialisation, le développement et la vulnérabilité des espaces maritimes côtiers. L’objectif est de faire connaître aux chercheurs des pays en développement les problématiques de nos laboratoires mais également de trouver des partenaires afin de développer des projets de coopération avec les pays du sud.

As-tu des anecdotes professionnelles à nous raconter ?

Lors d’un cours de statistique à l’Université du Havre, je vois un étudiant arriver à dix minutes de la fin du cours. Je le laisse s’installer et quelques minutes plus tard, il commence à prendre des notes et à un moment donné il me pose la question de savoir, s’il s’agissait bien d’un cours de civilisation romaine…

Quel est ton plus beau souvenir de boulot ?

Mon recrutement à Brest, reste mon meilleur souvenir professionnel jusqu’ici.

Quels sont tes centres d’intérêt ?

La lutte contre la pauvreté, l’environnement et le sport.

As-tu une devise?

« I have a dream! » Martin Luther King Jr.

Crédit photos

Abdelhhak Nassiri / UBO

Séverine Julien / UBO

Contact

Mourad Kertous / UBO

Signature d’un partenariat sur la gestion des risques littoraux

L’évènement s’est déroulé le jeudi 23 mai de 9 h 30 à 12 h 00 à la Maison communale de Guissény. Il a été suivi d’une conférence de presse en présence d’Armelle Huruguen, vice-présidente du Conseil départemental du Finistère, Yves-Marie Paulet, vice-président Mer à l’Université Bretagne Occidentale et Philippe Joscht, directeur du Centre d’Études et d’expertise sur les Risques, l’Environnement, la Mobilité et l’Aménagement (Eau Mer Fleuves).

Le Littoral finistérien

Le Finistère dispose d’un littoral de 1200 km lui conférant le plus grand linéaire côtier de France. Ces territoires littoraux hébergent des espaces naturels d’une biodiversité remarquable, des milieux diversifiés, avec leurs plages et leurs falaises. Ainsi, ils exercent une forte attractivité démographique, économique et touristique. Cette situation rend le Finistère particulièrement exposé aux risques d’érosion comme de submersion. Ainsi, près de 10 % du littoral finistérien est en érosion et plus de 9 500 personnes sont exposées à un risque de submersion marine.

Ensemble contre l’érosion côtière

Pour accompagner les collectivités littorales sur cette compétence, l’UBO, le Cerema et le Conseil départemental s’associent pour leur apporter des appuis méthodologiques, scientifiques et techniques sur la gestion des risques littoraux d’érosion et de submersion, à travers trois grandes missions : l’observation du littoral, la gestion du trait de côte et le suivi des évolutions de la vulnérabilité face à ces risques.

Quelques chiffres clés afin de comprendre la situation :

  • 10 % du trait de côte finistérien recule contre 19 % en France.
  • 13 % du littoral finistérien est artificialisé.
  • 5 % du linéaire côtier est en engraissement.
  • En France, 850 000 personnes vivent en zones basses et 41 % d’entre-elles vivent sur le littoral atlantique.
  • En Finistère, plus de 9 500 personnes sont directement exposées à un risque de submersion
  • À Brest, depuis la fin du XIXe siècle, le niveau moyen des océans a progressé de l’ordre de 20 à 25 cm.

L’impact de l’action de l’homme dans l’évolution du littoral :

  • Les actions anthropiques (extraction, aménagements côtiers…) ont eu pour conséquence de déstabiliser les transferts naturels.
  • Les ressources en sable ne se reconstituent pas et doivent être considérées comme limitées.
  • L’urbanisation croissante du littoral a eu pour conséquence d’augmenter le nombre d’enjeux (habitations, voiries, réseaux) et conduit les territoires littoraux à se retrouver à l’intersection d’un littoral en recul et d’enjeux qui s’accumulent.
  • Les solutions qui fixent durablement le trait de côte ont parfois été efficaces mais ont souvent pour conséquence d’aggraver l’érosion à l’extrémité des aménagements et de déplacer le problème sur une autre zone.

Objectifs du partenariat

Ce partenariat permettra aux collectivités finistériennes de bénéficier d’un accompagnement scientifique et technique relatif à la gestion intégrée du trait de côte dont les objectifs seraient les suivants :

  • Contribuer à l’acquisition de données relatives à l’observation des risques côtiers et à la diffusion de ces données à l’échelle du département.
  • Apporter un appui aux collectivités pour la définition et la réalisation de leurs projets d’aménagement du littoral.
  • Accompagner les collectivités littorales finistériennes dans la construction d’une vision prospective de leur territoire pour anticiper les phénomènes d’évolution du trait de côte.
  • Fédérer les acteurs du département ayant un intérêt pour le suivi de la vulnérabilité du littoral.
  • Réaliser des actions de vulgarisation et de sensibilisation sur les enjeux départementaux et les solutions de gestion de l’érosion littorale.

Il est à noter que ce partenariat n’a pas vocation à entreprendre des missions d’assistance à maîtrise d’ouvrage auprès des collectivités ; ces dernières entrant dans le champ concurrentiel.

La convention de partenariat fera l’objet d’une présentation et d’une signature officielle entre les trois structures concernées, représentées par Nathalie SARRABEZOLLES Présidente du Conseil départemental du Finistère, Matthieu GALLOU, Président de l’Université de Bretagne Occidentale (UBO) et de Philippe JOSCHT, Directeur du Cerema Eau Mer Fleuves.

Contact

Yves-Marie Paulet

Crédit photos :

Manuelle Philippe/Amure