1ère Partie – Présentation du site et de l’espèce étudiés (Chapitre 1)
1 - P
RÉSENTATION GÉNÉRALE DE LAN
OUVELLE-C
ALÉDONIE1.1 - Paléobiogéographie
La Nouvelle-Calédonie est un archipel d'origine gondwanienne, séparé de la côte australienne depuis 80 millions d'années. Elle correspond à la partie émergée de la Ride de Norfolk, une structure sous-marine la reliant à l'île nord de la Nouvelle-Zélande et émergeant au niveau de l'île de Norfolk. Stevens (1977) a retracé les grandes lignes de la paléobiogéographie régionale. Au Carbonifère et au Permien (350-250 millions d'années), la Nouvelle-Zélande et la Nouvelle-Calédonie se trouvaient à la périphérie du super-continent Gondwana qui regroupait l'Afrique, l'Amérique du sud, l'Antarctique, l'Inde, la Nouvelle-Zélande et l'Australie. Les données paléomagnétiques permettent de situer leur position dans les hautes latitudes, près du pôle sud. Au Trias et au début du Jurassique (250-175 millions d'années), le Gondwana s'est déplacé vers le nord, s'éloignant du pôle, avec pour conséquence un réchauffement climatique de sa marge orientale. Au Jurassique moyen et supérieur (175-135 millions d'années), il débute sa fragmentation et au début de l'ère tertiaire, la Nouvelle-Zélande et la Nouvelle-Calédonie se déplacent vers le nord en suivant le mouvement de la plaque indo-australienne, provoquant ainsi l'ouverture de la Mer de Tasman. Cette fragmentation a pour conséquence la rupture de la continuité terrestre avec le Gondwana. La Ride de Norfolk est actuellement considérée par les géologues comme un vestige de sa marge continentale (Griffiths, 1971).
1.2 - Géomorphologie
L'actuelle Nouvelle-Calédonie est un archipel situé au nord du Tropique du Capricorne dans l'Océan Pacifique ouest, au sud de la Mélanésie, à 1500 km à l'est de l'Australie, 1700 km au
nord-ouest de la Nouvelle-Zélande et 18 000 km de la France métropolitaine (Figure 2). Sa zone
économique exclusive (ZEE) a été évaluée à 1,45 millions de km² (Labrosse et al., 2000) et s'étire entre les latitudes 15-26°S et les longitudes 156-174°E. Les terres émergées de l'archipel (superficie de 19 100 km²) peuvent être classées en 3 grands ensembles : la Grande Terre, les îles
1ère Partie – Présentation du site et de l'espèce étudiés (Chapitre 1) 30 Australie Nouvelle Zélande Norfolk (Aus.) Papouasie Nouvelle-Guinée
Iles Salomon Tuvalu
Wallis et Futuna Fidji Vanuatu 20°S 10°S 30°S 40°S
150°E 160°E 170°E 180°E
Nouvelle Calédonie
N
0 500 km
Figure 2 : Situation de la Nouvelle-Calédonie dans l'Océan Pacifique ouest, au sud de la Mélanésie.
Chesterfield Bellona Lansdowne Fairway Surprise Huon Belep Astrolabe Beautemps-Beaupré Ouvéa Lifou Tiga Maré Ile des Pins Walpole Matthew Hunter Ride d e Norfolk
156°E 158°E 160°E 162°E 164°E 166°E 168°E 170°E 172°E 174°E
16°S 18°S 20°S 22°S 24°S 26°S Fo sse des Nouvelles-Hébrides Bassin de Nouvelle-Calédonie
Bassin des Loyaut
é Bassin d'Entrecasteaux Bassin sud fidjien Bassin nord fidjien R ide des L oy au té Ride de Lord Howe
Altitude (m) -7395 -5000 -2000 0 1629 N 200 km 100 0 CARTE BATHYMÉTRIQUE DE LA ZEE DE NOUVELLE-CALÉDONIE
Source du fond de carte : programme ZoNéCo
Grande Te
rre
Figure 3 : Carte de la zone économique exclusive de la Nouvelle-Calédonie et dépendances (source du fond de
1ère Partie – Présentation du site et de l’espèce étudiés (Chapitre 1)
1.2.1 - La Grande Terre
La Grande Terre s’étire sur près de 500 km pour une largeur moyenne de 50 km et une
superficie de 16 900 km² (Figure 4). Elle est constituée par une étroite chaîne montagneuse
orientée nord-ouest / sud-est, d'altitude moyenne de 1100 mètres (point culminant au Mont Panié à 1629 m). Cette chaîne montagneuse est fortement décentrée vers l'est, ce qui induit une dissymétrie nette entre la côte orientale, abrupte, aux vallées encaissées et bordée d'une étroite bande littorale de végétation luxuriante, et la côte occidentale, aux longs versants terminés par de grandes plaines côtières. Au sud, la chaîne se transforme en un vaste plateau de 250 m d'altitude moyenne parsemé de lacs et de rivières. Le réseau hydrographique est très dense et, à l'exception du fleuve Diahot et de la partie haute de certaines rivières (Ouaième), majoritairement organisé perpendiculairement à l'axe de l'île. Les très nombreuses rivières de la côte orientale sont bien alimentées et s'écoulent dans des cours étroits aboutissant soit en chutes ou cascades, soit en très larges embouchures. Sur la côte occidentale, les rivières sont groupées en éventail et convergent en général vers de grandes baies en un cours sinueux se terminant par une zone deltaïque souvent bordée de mangroves.
La Grande Terre est entourée d'un récif barrière de 1500 km de long, le plus long du monde après la Grande Barrière australienne, et dont la distance à la côte varie de quelques centaines de mètres à 65 km. Au nord, au-delà du "Grand Passage", existent également des récifs à structure
d’atoll, peu profonds et entourés d’un récif barrière bien défini : Surprise et Huon (Figure 3). La
barrière récifale délimite un vaste lagon de 21 700 km² (23 400 km² avec les atolls de Surprise et Huon ; Testau & Conand, 1983) s'étendant sur près de 800 km entre l'île des Pins au sud-est et le "Grand Passage" au nord-ouest (au-delà des îles Belep), et atteignant 50 m de profondeur. Richer de Forges (1991) subdivise ce lagon en 4 unités géographiques et morphologiques distinctes : le lagon sud-ouest, compris entre Teremba au nord et l'île des Pins au sud ; le lagon est entre le canal de la Havannah au sud et la passe d'Amos au nord ; le lagon nord, compris entre l'estuaire du Diahot au sud et le "Grand Passage" au nord qui sépare le lagon nord proprement dit de l'atoll de Surprise ; et le lagon nord-ouest, compris entre Poya et l'île de Yandé. Testau & Conand (1983) ont quant à eux calculé la superficie du lagon en le divisant en 18 zones définies principalement sur leur bathymétrie. La partie sud-ouest du lagon, du fait de sa facilité d'accès depuis la capitale Nouméa, est de loin la mieux étudiée. Un développement plus important lui sera consacré dans la section 2 de ce chapitre.
1ère Partie – Présentation du site et de l'espèce étudiés (Chapitre 1) 32 Ouvéa Lifou Maré
Ile des Pins Grande Terre Nouméa Mer de Corail Océan Pacifique N 100 km 50 0
164°E 165°E 166°E 167°E 168°E
20°S 21°S 22°S 23°S Koné We Iles Belep Iles Loyauté
Figure 4 : Carte de la Nouvelle-Calédonie (îles Belep, Grande Terre, île des Pins, et îles Loyauté).
1.2.2 - Les îles Loyauté et dépendances
Les îles Loyauté sont d'origine corallienne et se scindent en 2 groupes : les îles surélevées (Lifou, Maré et Tiga) et les atolls ou pseudo-atolls (Ouvéa, Beautemps-Beaupré, récif de
l’Astrolabe ; Figure 3) :
• les îles surélevées sont de grands plateaux calcaires d’origine corallienne, entourés par un récif frangeant en général très étroit à l’exception de quelques petites baies. Il n’existe aucun récif barrière autour de ces îles. Les rivières étant absentes de ces îles, les apports terrigènes restent faibles ;
• les atolls sont de taille et nature diverse : Ouvéa est un atoll basculé d’assez grande taille (900 km²) entouré d’un récif barrière et d’une ceinture d’îlots, les Pléiades, sur deux tiers de son périmètre, le dernier tiers étant constitué par l’île principale de nature corallienne. Les autres atolls sont de taille nettement plus réduite, seul Beautemps-Beaupré étant bien fermé et possédant un îlot.
D’autres formations récifales existent au sud et à l’est des Loyauté, en particulier les récifs frangeants des îles Walpole, Matthew, et Hunter, ces deux derniers faisant partie de l’arc des Nouvelles-Hébrides et étant donc d’une nature géologique différente.
1.2.3 - Les Chesterfield
A l'ouest de la Nouvelle-Calédonie se rencontrent d'abord les atolls submergés de Fairway et Lansdowne, et, encore plus à l'ouest, les plateaux d’origine corallienne des Chesterfield et de
1ère Partie – Présentation du site et de l’espèce étudiés (Chapitre 1)
Bellona, également composés d'atolls plus ou moins immergés (Figure 3). Contrairement à
Bellona dont le récif barrière n’émerge que sur de très petites portions à l’ouest et au sud du plateau, l’atoll de Chesterfield est bordé en quasi-totalité par un récif barrière. Ces deux plateaux sont parsemés de pinacles d’origine corallienne de taille parfois très importante, puisque certains font plus de 60 m de hauteur, cependant aucun ne dépasse la surface. Ces récifs sont à mi-distance entre la Grande Terre et l’Australie et de ce fait sont peu fréquentés.
1.3 - Géologie et extraction minière
La Grande Terre, contrairement à la plupart des îles du Pacifique, n'est pas d'origine volcanique. Près du tiers de sa surface (est et sud) est notamment caractérisé par la présence d'un massif de roches ultrabasiques (péridotites) issu de la surrection d'une nappe ophiolitique à l'Eocène supérieur (37 millions d'années). Ces roches ultrabasiques sont riches en fer et en magnésium et contiennent également du nickel, du cobalt et du chrome. Ces propriétés expliquent en partie les caractéristiques floristiques du territoire. L'exceptionnelle richesse du sous-sol calédonien a conduit les industriels à développer une extraction minière intensive dès 1876. L’exploitation à ciel ouvert s’est depuis lors considérablement accrue pour atteindre en 2000 le troisième rang mondial pour la production de nickel (Labrosse et al., 2000). D’autres métaux ont également été exploités : chrome, cuivre, fer, cobalt, manganèse, plomb, or et argent. Actuellement, l'industrie minière ne concerne quasiment plus que le nickel et le cobalt. La Nouvelle-Calédonie fournit 12,3 % de la production mondiale de nickel et possède environ 20 % des réserves mondiales. Le minerai extrait est essentiellement traité dans l'usine SLN de Doniambo à Nouméa, dont la production a atteint 56 502 tonnes en 1998. La production de minerai s'est établie à 7 525 000 tonnes en 1998, dont environ 60 % ont été exportées. L'exploitation du nickel représente environ 10 % du PIB de la Nouvelle-Calédonie mais assure, en valeur, plus de 90 % des exportations du territoire (source des données : Gouvernement de la Nouvelle-Calédonie ; http://www.gouv.nc/static/pages/nc.htm). Elle continuera à s'intensifier dans les prochaines décennies du fait de la mise en exploitation prochaine de deux nouveaux gisements dans le nord (projet Koniambo piloté par la société minière canadienne Falconbridge) et dans le sud du territoire (projet Goro Nickel, piloté par la société minière canadienne Inco). Contrairement aux précédents, ce dernier projet utilisera un procédé hydrométallurgique (lixiviation à l'acide sulfurique) pour pouvoir traiter les latérites pauvres en nickel (< 2 %) et jusqu'alors non exploitées.
L'altération des péridotites en latérites enrichies en métaux (fer, manganèse, cobalt, chrome et nickel) et leur lessivage (apports terrigènes "naturels"), accentué par l'exploitation minière
1ère Partie – Présentation du site et de l'espèce étudiés (Chapitre 1)
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(apports anthropiques), induit d’importants apports en métaux vers le lagon (Ambatsian et al., 1997 ; Fernandez et al., 2002 ; Fernandez et al., sous presse). Ces derniers sont accrus par la sédimentation de poussières riches en métaux dans le lagon, perdues lors du chargement des minéraliers. Du fait de la faible profondeur du lagon, ces navires ne peuvent en effet pas accoster et leur chargement se fait par des barges, à plusieurs centaines de mètres du rivage. Ces apports conduisent à une augmentation de la turbidité, provoquant une diminution de la pénétration lumineuse, et ayant des conséquences sur les récifs frangeants, mais aussi sur les communautés benthiques et pélagiques. Ils induisent également très probablement une contamination des organismes marins (Breau, 2003).
1.4 - Climatologie
1.4.1 - SaisonnalitéLa Nouvelle-Calédonie est située à la limite sud de la zone tropicale océanique. Très isolée géographiquement et soumise au courant des alizés, elle bénéficie d'un climat relativement tempéré, que l'on peut qualifier de "tropical océanique". Les variations annuelles conjuguées de la position de la ceinture anticyclonique subtropicale, au sud, et de la zone de convergence intertropicale (ZCIT), au nord, déterminent au cours de l'année deux longues saisons séparées l'une de l'autre par deux courtes périodes de transition (Dandonneau et al., 1981) :
• une saison chaude et humide, dite "saison des cyclones", de mi-novembre à mi-avril. La
ZCIT se situe alors dans l'hémisphère sud, sa position moyenne oscillant autour du 15ème parallèle
sud, entraînant un air chaud et humide et une élévation de la température des eaux océaniques jusqu'à 26-27 °C. Ces températures élevées favorisent la naissance de dépressions tropicales pouvant évoluer en cyclones avec, à l'échelle du territoire, une moyenne annuelle de 1,5 cyclones par an ;
• une courte saison de transition de mi-avril à mi-mai. La ZCIT remonte vers le nord, les perturbations tropicales sont rares et en général peu actives. La pluviosité et la température de l'air diminuent sensiblement ;
• une saison fraîche de mi-mai à mi-septembre, qui résulte du déplacement de la ZCIT au nord de l'équateur. Des dépressions d'origine polaire traversent fréquemment la Mer de Tasman et atteignent occasionnellement le territoire, pouvant provoquer des perturbations venant de l'ouest et localement dénommées "coups d'ouest". Cette saison est marquée par une pluviosité relativement forte ainsi que par une diminution de la température des eaux jusqu'à 21-22 °C (minimum annuel) ;
1ère Partie – Présentation du site et de l’espèce étudiés (Chapitre 1)
• une seconde saison de transition de mi-septembre à mi-novembre, la plus sèche de l'année. La ZCIT descend vers le sud, franchissant l'équateur, mais son action ne se fait pas encore sentir en Nouvelle-Calédonie. La ceinture anticyclonique subtropicale, qui atteint alors son importance maximale, protège le territoire des perturbations d'origine polaire. La température de l'air augmente progressivement, tandis que la pluviosité est à son minimum annuel. L'alizé souffle en quasi-permanence.
A ces variations saisonnières s'ajoute l'influence du phénomène climatique ENSO (El Niño Southern Oscillation). Lors de ce phénomène, la ZCIT se déplace le long de l'équateur et les eaux chaudes du Pacifique ouest-central sont déplacées vers l'est (Delcroix & Lenormand, 1997). Il en résulte une légère diminution (1-1,5 °C) des températures en saison chaude, une période de sécheresse plus longue qu'à l'accoutumée et une diminution significative de la fréquence des cyclones.
1.4.2 - Moyennes (1971-2000)
Les mesures effectuées par Météo-France entre 1971 et 2000 à la station du Faubourg Blanchot (Nouméa, 22°16′60″S 166°27′20″E, altitude = 69 m) permettent de calculer des moyennes mensuelles et annuelles de précipitations et force du vent (vitesse du vent tri-horaire : la vitesse moyenne est calculée en faisant la moyenne de 8 observations tri-horaires à 2h, 5h, 8h, 11h, 14h, 17h, 20h et 23h).
La moyenne annuelle des précipitations à Nouméa est de 1058 mm.an-1. Les précipitations
sont maximales en mars (moyenne mensuelle : 148,7 mm) et minimales en septembre (moyenne mensuelle : 40,7 mm). Du fait de la dissymétrie induite par la position de la chaîne centrale, la
côte orientale, au vent, enregistre des précipitations bien supérieures (jusqu'à 3000 mm.an-1) à
celles de la côte occidentale, sous le vent. La variabilité interannuelle des précipitations est de plus très importante, pouvant varier du simple au quintuple.
Les alizés d'est à sud-est constituent le régime dominant des vents, soufflant toute l'année
avec une vitesse moyenne annuelle de 5,2 m.s-1. Ces vents sont relativement réguliers ; faibles la
nuit, ils se lèvent vers 9h et atteignent leur intensité maximale vers 14h. Ils soufflent plus de 250 jours par an à Nouméa. Ils sont les plus puissants pendant la saison chaude (moyenne
janvier : 5,8 m.s-1), dépassant alors fréquemment 10 m.s-1 l'après-midi, tandis que la saison fraîche
est la moins venteuse (moyenne juin-juillet : 4,6 m.s-1), excepté lors des "coups d'ouest" où les
vents peuvent alors dépasser 20 m.s-1 pendant quelques heures.
La température moyenne annuelle de l'air s'établit autour de 22-24 °C avec des extrêmes peu marqués (maximum 26 °C en janvier-février, minimum 20 °C en juillet-août), à l'exception de
1ère Partie – Présentation du site et de l'espèce étudiés (Chapitre 1)
36
quelques records historiques (température minimale : 2,3 °C à Bourail le 17 juin 1965 ; température maximale : 39,9 °C à Boulouparis le 8 janvier 2002).
2 - L
E LAGON SUD-
OUEST2.1 - Géomorphologie
Le lagon sud-ouest tel que nous le considérons dans cette étude correspond à la zone 1 décrite par Testau & Conand (1983) et ne représente qu'une petite partie (37 %) du lagon sud-ouest décrit au sens large par Richer de Forges (1991). La définition du lagon sud-sud-ouest que nous utilisons s'appuie notamment sur des données bathymétriques et a d'autre part été utilisée par de très nombreux autres auteurs. Il couvre 2066 km² (dont 5 % occupés par les édifices récifaux ;
Chardy et al., 1988) entre le sud de la baie de Saint-Vincent au nord et l'île Ouen au sud (Figure
5). Sa profondeur moyenne est de 21 m. Largement ouvert au niveau de la corne sud, les eaux océaniques peuvent y pénétrer. Du large vers la côte, ce lagon sud-ouest est constitué :
• d'un récif barrière émergeant à marée basse, entrecoupé de passes plus profondes que le reste du lagon, vestiges d'anciens lits des différentes rivières du sud de l'île : passe de Saint-Vincent (50 m), passe de Uitoé (60 m), passe de Dumbéa (70-80 m) et passe de Boulari (50-70 m) ;
• d'un lagon externe subdivisé en un arrière récif peu profond (5-10 m) encombré de pinacles coralliens et en un plateau corallien (20 m de profondeur moyenne) constituant la plus grande aire du lagon, entrecoupé de chenaux pouvant atteindre 40 m de profondeur et rejoignant les différentes passes ;
• d'un lagon interne constitué de baies peu profondes ;
• d'un récif frangeant large de quelques mètres, bordant la côte aux endroits exposés à la houle. C'est en général un platier mort, abrasé, plus ou moins cimenté qui émerge à marée basse.
2.2 - Hydrodynamisme et hydrologie
La marée est de type semi-diurne à inégalité diurne avec un marnage de l'ordre de 0,3 m en mortes-eaux, atteignant 1,5 m en vives-eaux. L'onde de marée se propage généralement du sud-est vers le nord-ouest mais son influence sur la circulation des eaux lagonaires dépend principalement de la géomorphologie (Douillet, 1998). La courantologie du lagon sud-ouest est relativement bien connue depuis la validation d'un modèle tridimensionnel destiné à mieux comprendre le transport sédimentaire (Douillet et al., 2001). Ces auteurs montrent notamment que les facteurs contrôlant la circulation des eaux du lagon sont d'abord le vent, puis la marée. Plus précisément, ce modèle a
1ère Partie – Présentation du site et de l’espèce étudiés (Chapitre 1)
permis de mettre en évidence l'importance prépondérante du vent sur les processus de sédimentation et d'érosion des zones peu profondes du lagon, ainsi que l'influence majeure de la marée sur le transport particulaire, le brassage vertical des eaux lagonaires et le processus de sédimentation dans les zones où l'influence du vent est faible (Douillet et al., 2001). Lorsque les alizés soufflent du sud-est (régime de vent le plus fréquent), les eaux lagonaires sont repoussées vers le nord-ouest et remplacées par les eaux océaniques oligotrophes du bassin de Nouvelle-Calédonie qui entrent dans le lagon par la corne sud. Cette forte influence océanique maintient des conditions oligotrophes dans la majeure partie du lagon, à l'exception de quelques baies anthropisées, et assure un renouvellement particulièrement rapide des eaux lagonaires, quel que soit le vent, avec en moyenne et sur l'ensemble du lagon sud-ouest un temps de résidence d'environ 11 jours (Bujan et al., 2000). En revanche, lorsque le vent est orienté à l'ouest, la courantologie induite pousse les eaux océaniques dans le lagon par les passes pour ensuite les faire ressortir par le sud du lagon (Douillet et al., 2001). Ce régime de vent confine les eaux côtières dans les baies et limite leur renouvellement.
166°15'E 166°20'E 166°25'E 166°30'E 166°35'E
22°10'S 22°15'S 22°20'S 22°25'S 22°30'S 22°35'S 166°30'E 166°35'E Mont Dore NOUMÉA Baie de Dumbéa Baie de Boulari Récif U Ile Ouen Réci f ba rrièr e Passe de Dumbéa Passe de Boulari Ilot Maître Ilot aux Goélands Récif Niagi Ilot Porc-Epic Les 4 bancs du Nord Ilot Redika CARTE BATHYMÉTRIQUE DU LAGON SUD-OUEST Terre Zones urbanisées Mangrove 0 - 5 m 5 - 10 m 10 - 20 m 20 - 30 m 30 - 50 m 50 - 100 m Récif N 0 5 10 km L a C oulée L aDu mbéa
164°E 165°E 166°E 167°E 20°S 21°S 22°S 23°S R ivière de s P iro gu es Canal Woodin
Source des données bathymétriques : SHOM (mise à jour 1985)
1ère Partie – Présentation du site et de l'espèce étudiés (Chapitre 1)
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La température de l'eau du lagon sud-ouest tend à être 1 à 2 °C plus basse que celle de l'océan de surface en hiver, et 1 à 2 °C plus élevée en été. La salinité est généralement proche de celle de l'océan mais les fortes pluies peuvent provoquer des dessalures locales en surface dans les baies abritées et les estuaires (Labrosse et al., 2000).
Trois principaux cours d'eaux débouchent dans le lagon sud-ouest : la Rivière des Pirogues au sud, la Coulée, et la Dumbéa au nord. Leurs débits sont généralement assez faibles avec une
moyenne annuelle de 5 m3.s-1 pour la Dumbéa, pouvant atteindre 300 à 350 m3.s-1 lors de
dépressions tropicales durant la saison chaude (Pinazo et al., 2004).
2.3 - Sédimentologie
Les fonds meubles du lagon sud-ouest se structurent en trois grandes unités sédimentaires : les fonds envasés près de la côte et dans les parties les plus profondes du lagon, les fonds de sable