III.1 Évolutions morphodynamiques
Les deux campagnes de terrain intensives réalisées sur Omaha beach illustrent l’évolution morphodynamique des barres intertidales d’une plage macrotidale pendant deux situations particulières :
• Lors de la campagne Omaha 99, les barres sont déjà bien formées et les réajustements topographiques observés viennent en réponse à l’impact d’une tempête de forte intensité les jours précédant la campagne. La remise à l’équilibre de la morphologie des barres s‘effectue très rapidement après le coup de vent à la faveur d’une phase de déchet et d’une très faible agitation (Hs < 0,5 m). Les transports sédimentaires sont essentiellement attribués au balayage de l’estran par la zone de swash. A l’échelle de la barre, les redistributions sédimentaires du revers vers le talus génèrent une migration de la crête vers le haut de plage. La vitesse de migration onshore de la crête est différente selon la position des barres sur l’estran, celles situées sur la partie supérieure étant les plus rapides et les plus mobiles.
• Pendant Omaha 2K, la zone suivie se trouve au niveau d’un réseau de chenaux de drainage qui sépare longitudinalement deux parties de la plage très différentes. Les conditions d’agitations modérées (Hs ≈ 1 m) qui règnent pendant les deux semaines de suivis ont des conséquences variées sur ces deux parties. Les morphologies sur la partie est sont érodées à la suite de l’effet cumulé des coups de vent, alors que des barres obliques s’individualisent sur la partie ouest en relation avec l’incidence oblique des houles à la côte pendant la totalité de la campagne. Une telle dynamique longitudinale, mise en évidence par une expérience de traçage fluorescent, est également conditionnée par la mobilité des chenaux de drainage qui contrôlent en partie l’évolution morphodynamique en perturbant la morphologie initiale des barres. Dans ces conditions, les directions de transport sédimentaire identifiées par traçage résultent des effets superposés des processus de la zone des brisants, de celle de déferlement, et des processus de swash, ces derniers participant à la composante onshore du transport sédimentaire dans ces conditions.
III.2 Apports de l’évolution événementielle
L’étude à l’échelle évènementielle réalisée sur Omaha beach est abordée à travers des campagnes de terrain qui ne sont que des exemples précis d’interaction morphologie-conditions hydrodynamiques (agitation et marée). Elle permet cependant de tirer quelques conclusions générales sur la morphodynamique des barres intertidales valables à cette échelle de temps.
• Les évolutions morphologiques observées résultent principalement d’une redistribution topographique d’un stock sédimentaire à volume stable. En effet, les volumes sédimentaires mobiles calculés sont inférieurs à l’incertitude pesant sur l’estimation des cubatures lors de chaque campagne. Les conditions observées ne permettent pas de déterminer avec certitude l’existence de transferts sédimentaires entre le domaine subtidal, la plage et le cordon dunaire.
• Le temps d’ajustement morphodynamique (relaxation time) des barres intertidales est fonction de leur position sur l’estran, de l’intensité de l’agitation, du niveau de marée ainsi que de la chronologie des évènements hydrodynamiques. Les barres de la partie supérieure de la plage, y compris la barre de swash, sont les plus réactives. Elles migrent le plus rapidement vers le haut de plage en périodes de faible agitation, et sont détruites facilement par la succession des coups de vent pendant Omaha 2K. La barre de basse plage reste quant à elle stable dans ces conditions. Une telle disparité est à mettre en relation avec les caractéristiques hydrodynamiques particulières des plages tidales. En effet, le profil de forme générale concave, entraîne une dissipation énergétique importante sur les bas estrans qui implique que l’énergie des houles incidentes est plus intense sur la partie supérieure de l’estran (Wright et al., 1982 ; Masselink, 1993 ; Levoy et al., 2001).
• La disposition des chenaux de vidange des bâches est à l’origine d’une hétérogénéité longitudinale du comportement morphodynamique des barres. Dans des conditions de faibles agitations (Omaha 99), leur déplacement vers le haut de plage est inhibé au niveau des chenaux. Sur ces zones de faible pente, les processus de swash sont dissipés plus rapidement que sur les flancs des barres de plus forte pente. Les transports sableux sont donc amoindris sur ces zones basses par rapport aux barres. De la même manière, les chenaux de drainage conditionnent la morphologie initiale et les changements topographiques en conditions d’agitation modérée (Omaha 2K).
• Les résultats mettent en évidence le caractère non-linéaire des processus morphodynamiques qui contrôlent l’évolution morphologique d’Omaha beach. Ainsi, la destruction des barres observée pendant Omaha 2K résultent de l’impact cumulé de plusieurs coups de vents, les premiers fragilisant la morphologie, la destruction partielle intervenant lors du dernier événement, d’une amplitude pourtant équivalente. De plus, cette non-linéarité est également illustrée par le retour rapide à une position d’équilibre morphodynamique pendant les premiers jours d’Omaha 99, la topographie restant stable les jours suivants pour des conditions d’agitation similaires. Enfin, il semble exister des seuils énergétiques d’évolution morphodynamique. Les observations des deux campagnes montrent que la hauteur des vagues (Hs) sur la basse plage peut être utilisée pour approcher empiriquement ces seuils. Ainsi, les faibles agitations pendant Omaha 99 (Hs < 1 m) génèrent une lente migration des barres supérieures vers le haut de plage. L’érosion légère observée pendant Omaha 2K est la conséquence d’évènements d’énergie modérée (Hs ≥ 1 m sur la basse plage). Les mesures hydrodynamiques in situ montrent également que lorsque Hs > 0,5 m, il se produit une intensification du courant de retour et une interaction entre les courants tidaux et le courant d’obliquité, pouvant aboutir à la compensation totale du courant de jusant, normalement diamétralement opposé au flot (Omaha 2K).
• Sur la zone intertidale, les transports sédimentaires sont essentiellement conditionnés par les processus hydrodynamiques dans les faibles tranches d’eau. En faible agitation, les processus de swash et de déferlement participent intégralement au transport sableux vers le haut plage, impliquant la migration des barres. Lors des coups de vents, les transports sédimentaires sont particulièrement complexes et liés aux caractéristiques de l’agitation (intensité et incidence de la houle). En agitation modérée, malgré de forts courants longshore et un courant de retour significatif dans la zone de déferlement, il est impossible d’exclure le rôle du swash dans le transport de sédiment vers le haut de plage observé par traçage fluorescent. L’ensemble de ces processus est cependant subordonné aux écoulements longshore générés par l’incidence oblique des vagues.
III.3 Validation de l’approche à moyen terme
L’ensemble des résultats obtenus à l’échelle du court-terme montre deux points particulièrement importants en vue d’une étude de l’évolution morphodynamique des barres intertidales à moyen terme :
1) La migration des barres vers le haut de plage se produit quand Hs < 1 m, sous l’effet prépondérant des processus de swash et de déferlement qui dominent les transports sableux ; 2) Les épisodes d’agitation modérée (Hs ≈ 1 m) génèrent des transports sédimentaires variables
en fonction de l’intensité et du secteur de provenance des vagues, ce qui a pour effet une évolution morphologique complexe, incluant une dynamique de chenaux de vidange.
L’évolution morphodynamique en conditions de faible agitation (Hs < 1 m) peut être intégrée à moyen terme dans la mesure où les changements morphologiques résultent de réajustements topographiques mineurs. En revanche, les phases d’agitation modérée (Hs ≈ 1 m) et par extension de forte agitation (Hs > 1 m), ne peuvent être étudiées que de manière évènementielle, en raison de la complexité et de l’intensité des processus morphodynamiques qui interagissent lors de ces épisodes.
De plus, la présence des chenaux de vidange, qui implique une évolution morphologique longitudinale hétérogène, est un facteur à intégrer à moyen terme pour étudier leur devenir, leur dynamique et leur influence sur la topographie à cette échelle de temps.
Enfin, les campagnes de terrain n’ont pas permis de mettre en évidence les modalités de construction des barres et les processus à leur origine. Leur détermination nécessite une présence sur le terrain lors de leur formation, ce qui nécessite une heureuse coïncidence entre les campagnes de terrain programmées et les conditions météorologiques. L’analyse morphodynamique à moyen terme, à travers un suivi topographique mensuel doit donc permettre d’identifier les périodes favorables à leur construction et d’examiner en détail la localisation de leur formation et de leur migration à cette échelle de temps.
CHAPITRE IV
ÉVOLUTION MORPHODYNAMIQUE A MOYEN
TERME
« Le hasard des événements viendra troubler sans cesse la marche lente, mais régulière de la nature, la retarder souvent, l'accélérer quelquefois. »