1.3.1. Marnage, surcote, set-up et run up
Le Golfe du Lion est soumis à une marée microtidale de type semi diurne avec des irrégularités diurnes. Le marnage est très faible avec une marée de vives eaux moyenne inférieure à 30 cm. La dynamique littorale est donc principalement contrôlée par la houle. Le Golfe du Lion est d'ailleurs défini comme un environnement dominé par les vagues selon la classification de Hayes (1979). Néanmoins, de fortes variations de niveau d'eau sont engendrées par les vents et les variations de pression atmosphérique. La surcote atmosphérique est un phénomène d’équilibre barométrique simple du niveau marin. La chute de pression atmosphérique entraîne une surélévation du niveau du plan d’eau (-1 Hpa = +1 cm). La friction du vent sur les masses d'eau (surcote résiduelle) peut influencer ces variations positivement ou négativement en fonction de sa direction. Des surcotes extrêmes supérieures à 70 cm peuvent survenir sur le littoral du Languedoc-Roussillon (Gervais, 2012). Le setup est la surélévation du plan d'eau dû au transfert d'énergie sur la colonne d'eau lorsque les vagues déferlent. Gervais (2012) observe par modélisation un setup pouvant atteindre 72 cm à Sète lors de tempêtes extrêmes. Enfin, le run up est l'effet conjugué de ces phénomènes auquel s'ajoute le jet de rive. C'est l'altitude maximale atteinte par le plan d'eau. Dans les cas les plus extrêmes, le run up peut dépasser 3 m (Gervais, 2012).
1.3.2. Régime des vents
Le Languedoc-Roussillon est balayé par deux régimes de vent dominant : la Tramontane et le Marin (Casanobe, 1961; Person, 1973; Mayençon, 1992) (Fig. 1.6).
La Tramontane est un vent de terre de secteur NO à O. Elle est le vent le plus fréquent dans le golfe avec 2/3 des enregistrements au Cap Béar et 1/3 à Sète (Certain, 2002). Elle est générée par la présence d'un anticyclone sur le proche Atlantique et une dépression dans le Golfe de Gênes qui engendrent un flux de Nord-ouest à Nord-est sur la France. Le couloir du Lauragais, entre les Pyrénées et le Massif Central canalise et amplifie la Tramontane qui peut souffler avec violence sur les côtes du Languedoc-Roussillon (60 km/h près de 120 jours par an à Perpignan et 100 km/h au Cap Béar 60 jours par an).
Le Marin est moins fréquent. Il souffle d'un secteur SE à E et est généralement engendré par les dépressions formées sur le Golfe de Gascogne et qui traversent l'Espagne. La vitesse du vent est généralement plus faible que la Tramontane. Cependant, il peut souffler violement lors des épisodes de fortes tempêtes (les rafales atteignirent 170 km/h à Sète en novembre 1982). Chargé d'humidité par sa traversée de la Méditerranée, le Marin peut être à l'origine de fortes précipitations sur les versants des reliefs montagneux exposés au SE.
1.3.3. Régime de houle
Les analyses statistiques de la hauteur significative annuelle de la houle et de la période de pic à Banyuls, Leucate, Sète et Espiguette (3 à 5 ans d'enregistrements) montrent que les
Fig. 1.7 : (A) fréquence des hauteurs et des périodes de pic de la houle à Banyuls, Leucate, Sète et Espiguette et (B) fréquence des hauteurs significatives de la houle supérieures à 1,5 m, entre 1,5 m et 3 m et supérieures à 3 m en fonction des saisons (JMF: Janvier, Février et Mars; AMJ : Avril, Mai et Juin; JAS : Juillet, Août et Septembre; OND : Octobre, Novembre et Décembre) à Banyuls, Leucate, Sète et Espiguette.
conditions de houles annuelles dans le Golfe du Lion sont peu énergétiques. Plus de 90% des houles ont une hauteur significative inférieure à 1,5 m et une période inférieure à 5 s (Fig.
1.7A). De plus, la moyenne annuelle de la hauteur significative des houles est inférieure à 1 m sur les quatre sites. Cependant, la Hs des houles peut dépasser les 3 m au cours des événements de tempête. Ces événements sont plus fréquents à Sète avec environ 1% des enregistrements contre 0,5% pour les autres sites. Les houles entre 1,5 et 3 m sont par contre un peu plus fréquentes à Banyuls et Espiguette (~ 6%) qu'à Leucate et Sète (~ 5%). Le site d'étude peut être considéré comme un système dominé par les houles de très faible énergie mais ponctué par des épisodes de tempêtes très énergétiques (Certain, 2002).
Les événements les plus énergétiques ont lieu en automne et en hiver avec les hauteurs de houle et les périodes les plus importantes bien que leur fréquence reste faible (Fig. 1.7A).
avec des fréquences encore faibles (entre 0,02 et 0,12%), 3,3% des vagues atteignent une hauteur comprise entre 1,5 et 3 m pour les quatre sites. Enfin, c'est au cours de l'hiver et de l'automne que la fréquence des fortes houles est la plus grande avec 1 à 2% des hauteurs supérieures à 3 m et 6 à 12% pour les houles comprises entre 1,5 et 3 m. La même tendance est observée pour les périodes de pic moyennes qui oscillent entre 5 et 7s (Fig. 1.7B).
Fig. 1.8 : Hauteur significative et direction de la houle au niveau des houlographes du Languedoc-Roussillon lors de condition de vent marin générant (A) une tempête de SE, (B) une tempête d'Est et (C) une tempête de Sud et (D) lors de condition de vent de terre générant des petites houles à la côte.
Les houles atteignent les côtes du Golfe du Lion selon deux directions préférentielles (Fig.
1.6 et Fig. 1.8); les houles de NE à ENE sont engendrées par réfraction des lignes de crêtes des houles formées par le Mistral et la Tramontane et les houles d'E à S sont générées par le Marin. Les houles issues des vents de terre (Mistral et Tramontane) sont les plus fréquentes mais ont des hauteurs très faibles (80% inférieures à 1 m, (Certain, 2002)). Elles ont un rôle très limité en termes de transport sédimentaire sur l'avant-côte, la Tramontane pouvant tout de même générer d'importants transports éoliens sur la plage émergée. Les houles générées par les vents marins sont les plus énergétiques. Leur Hs annuelle se situe autour de 3 m avec des maxima centennaux pouvant atteindre près de 7 m (Certain, 2002).
Les houles de SE, les plus fréquentes, sont très énergétiques dans la partie centrale et Nord du golfe, la partie Sud (Roussillon) étant protégée par la côte rocheuse formée par la terminaison de la chaine des Pyrénées. Cette partie Sud est cependant fortement impactée par les houles d'Est qui atteignent le rivage de manière frontale (Fig. 1.6 et Fig. 1.8).