La géographie
La Guyane française se situe en Amérique du Sud entre 2° et 5° de latitude Nord, et entre 51° et 54° de longitude ouest. Elle est limitée à l’ouest par le fleuve Maroni et au sud-est par le fleuve Oyapock qui servent respectivement de frontières naturelles avec le Surinam et le Brésil (Fig. 4). Elle possède 350 km de côte avec l’océan Atlantique et sa superficie, environ 90 000 km2, est couverte à 95 % par la forêt tropicale.
La situation climatique
La Guyane bénéficie d'un climat de type équatorial humide caractérisé par l’alternance de deux saisons humides de durée inégale. Sa position, proche de l'équateur, ainsi que sa façade océanique lui confère une bonne stabilité climatique (Fig. 5). Les précipitations sont relativement abondantes, entre 2000 mm an-1 et 4000 mm an-1, et les températures moyennes sont élevées, entre 26°C et 30°C, avec une amplitude journalière moyenne de 10°C. L’humidité relative moyenne est de
Fig. 4 : Carte de la Guyane française. (source : http://www.terresdeguyane.fr)
Pluviométrie moyenne Hauteur en mm Mois Cayenne Kourou Maripasoula Rochambeau St Georges St Laurent 200 400 600
Janv Févr Mars Avr Mai Juin Juil Aout Sept Oct Nov Déc
Fig. 5 : Insolation et pluviométrie en Guyane. Moyenne sur 30 ans (Source : Meteo France)
Insolation moyenne Durée en heures Cayenne Kourou Maripasoula Rochambeau St Georges St Laurent Mois
Janv Févr Mars Avr Mai Juin Juil Aout Sept Oct Nov Déc
50 150 250
entre l’anticyclone des Açores, au nord, et celui de Ste Hélène, au sud, et constitue l'équateur météorologique. Lors de ses migrations, son passage au-dessus de la Guyane induit une augmentation de la pluviométrie. Lorsque l'anticyclone de Ste Hélène se renforce, la ZITC se déplace vers le nord et débute alors la «grande saison des pluies» (avril à juillet), tandis que lorsque l’anticyclone des Açores se renforce, la ZITC se déplace vers le sud et débute la seconde saison des pluies (décembre à février) (Fig. 6). Cependant le rythme des saisons est soumis à une grande variabilité interannuelle ; le début et la fin des saisons peuvent différer de plusieurs semaines et leur durée en être modifiée. Il a été mis en évidence que ces perturbations étaient liées aux phénomènes océaniques El niño et La niña (Meteo France).
La position de la ZITC influence le régime des alizés. Lorsque la ZITC se situe sur le Brésil, les vents soufflent du nord-est et sont relativement forts, jusqu’à 10 m s-1, tandis que lorsqu'elle se situe sur l’arc Caribéen, ce sont les alizés du sud-est, plus chauds et plus lents (vitesses inférieures à 5 m s-1), qui soufflent.
Le contexte océanographique
En influençant le régime des alizés, la position de la ZITC influence les courants littoraux. Le Courant des Guyanes, prolongement du Courant Côtier Nord Brésilien nourri par le Courant Equatorial Sud, est responsable du transit vers le nord-ouest, jusqu’à l’Orénoque, des sédiments issus de l’Amazone (Fig. 7). Pendant, la grande saison sèche, le Courant des Guyanes subit une importante rétroflection vers le nord-est, suite à l’intensification du Contre Courant Equatorial Nord, entraînant la décharge sédimentaire amazonienne vers le milieu offshore. Cette rétroflection s’annule en janvier et en mai lorsque les vents de secteur nord-est se renforcent (Charron et al., 1991). La périodicité, la hauteur et la direction de la houle varient également suivant les saisons avec les alizés. A la saison des vents calmes (de secteur sud-est), 10% des valeurs enregistrées au large de Cayenne ont une fréquence égale ou supérieures à 7 secondes et une hauteur de 1,3 mètres, tandis que pendant la saison des pluies ces valeurs sont de 9 secondes pour une hauteur de 2,5 mètres (Pujos et Froidefond, 1995). Cependant, les caractéristiques de la houle sont modifiées par la présence de bancs de vase, et réciproquement l’approche oblique des vagues le long des côtes de la Guyane contribue au déplacement des bancs vers le nord-ouest. Les marées sur les côtes de la Guyane suivent un cycle semi-diurne, deux Pleine Mer et
Fig. 6 a : Positions théoriques de la zone intertropicale de convervence.
Les flèches indiquent la direction des alizés.
Fig. 6 b : Moyenne mensuelle des précipitations (mm/jour). Les valeurs élevées indiquent
la position de l'ITCZ aux différentes saisons. (source : http://www.gsfc.nasa.gov/) Février 2002
Avril 2002
Fig. 7 : Le Courant des Guyanes représenté par les vitesses de surface
(Mariano Global Surface Velocity Analysis). Le Courant des Guyanes est le prolongement du Courant Côtier Nord Brésilien nourri par le Courant Equatorial Sud.
Pendant, la grande saison sèche (Fig. du bas),
le Courant des Guyanes subit une importante rétroflection vers le nord-est , suite à l'intensification du Contre Courant Equatorial Nord,
entraînant la décharge sédimentaire amazonienne vers le milieu offshore. Cette rétroflection s'annule en janvier et en mai (Fig. du haut)
lorsque les vents de secteur nord-est se renforcent. (Source : http://oceancurrents.rsmas.miami.edu)
deux Basse Mer de tailles identiques se succèdent en 25 heures. Le marnage moyen est de 1,8 mètres, il peut cependant atteindre 3 mètres lors des marées de grande vive eau (SHOM).
La dynamique sédimentaire
L’originalité du littoral guyanais réside dans l’existence de changements morphosédimentaires importants et rapides qui se traduisent par l’évolution de la ligne de rivage et les migrations de bancs de vase vers le nord-ouest à la vitesse moyenne de 1,4 km an-1 (Allison et al., 2000). Le système de dispersion amazonien est à la base des phases d’envasement de la Guyane (Prost, 1993), la sédimentation s’effectuant sur une marge stable. L’Amazone est le fleuve qui possède le plus grand bassin versant (~ 7 millions de km2) et le plus fort débit moyen (~2 x 105 m3 s-1, Herzt, 1990). Elle rejette 1,2 x109 tonnes de sédiments par an (Allison et al., 1995). La majeure partie des rejets amazoniens s’accumule à l’embouchure du fleuve et alimente un delta progradant (Prost, 1990). Le panache turbide formé à l’embouchure du fleuve par cette décharge sédimentaire possède une extension pouvant atteindre 200 km. Cependant, une partie des sédiments, environ 10 à 20 %, est déviée vers le nord-ouest sous l'influence du Courant des Guyanes (Fig. 8). Ainsi, 280 millions de m3 de sédiments fins transitent chaque année le long des côtes sur une bande de 20 à 30 km de large sous les actions combinées des courants, des marées et de la houle (Froidefond et al., 1988 ; Allison et al., 2000). Des lobes de vase se forment à partir de 4°N grâce à la diminution des amplitudes de marée. En effet, il se limite à 2 mètres sur les côtes de Guyane tandis qu'il est de 8 mètres sur les côtes de l’Amapa (Allison et al., 1994). Cette baisse de marnage a pour effet de diminuer l’intensité des courants de marées perpendiculaires à la côte, créant ainsi des conditions favorables à l’accumulation vaseuse (Dias, 1990). Les dimensions des bancs de vase le long du littoral guyanais sont variables. En moyenne, les bancs de vase sont larges de 2 à 3 km et longs de 10 à 50 km (Plaziat et al, 1994). Leur épaisseur peut atteindre 10 mètres et leur volume varie de 2 à 6 milliards de m3 (Froidefond et al., 1988).
Fig. 8 : Distribution du flux sédimentaire amazonien (charges en 106 t/an et trajectoires)
(from Allison et al., 1995a)
Amazon river flux Southern Amapa coast Amapa shelf Guianas shelf & coast 1200 150 1-4 1 145-150 Local rivers Northern Amapa mudflats Total 250 mudbanks 100 in suspension 150 100
banc, le flanc est. Alors que lors de la saison sèche, principalement septembre et octobre, les courants sont plus faibles et ce sont donc les phases de sédimentation qui dominent. Les phases de consolidation et de dépôt ont été mises en évidence par des réflecteurs internes aux bancs (Rine et Ginsburg, 1985). Dans la partie du banc sous le vent, l’accrétion au niveau de l’estran se produit par couches de crème de vase (fluid mud), souvent pluricentimétriques, qui confèrent une hétérogénéité de dessiccation et de texture au sédiment. Le perpétuel remaniement de ce sédiment lui confère des propriétés suboxiques (Aller, 1998). La mangrove se développe dans la zone intertidale du banc et progresse vers la mer sur le sommet du banc de vase.
L’origine des sédiments composant ces bancs a été confirmée par l’analyse des cortèges argileux. Ils sont composés à 98% par des rejets amazoniens et à 2% par des apports locaux. Ces deux types de sédiment possèdent des signatures caractéristiques qui permettent de les différencier. La composition minéralogique moyenne des sédiments fins provenant de l’Amazone est de 29 à 38% d’illite, 22 à 28% de smectite et 13 à 19% de chlorite. Les sédiments locaux fins sont composés à 83% de kaolonite et à 17% d’illite (Jouanneau et al, 1988). La taille maximale des particules amazoniennes est de 30 µm, par conséquent les silts grossiers présents dans les bancs ont une origine locale, érosion du littoral ou apports fluviaux.
Il existe aussi sur le littoral guyanais quelques corps sableux, plages et cheniers, se développant près de l’embouchure des fleuves. Ces sédiments se déposent lorsque les apports de sédiments fins amazoniens faiblissent (Prost, 1990). Ces sables sont principalement d’origine locale, apportés par les nombreux fleuves qui traversent la Guyane. Les cheniers se forment dans les espaces interbancs (Prost, 1990), là où la profondeur est plus importante et l’énergie du milieu plus forte. Lors de l’évolution du littoral et de la migration des bancs de vase, les cheniers se retrouvent à l’intérieur des terres, séparés de l’océan par plusieurs centaines de mètres, voire kilomètres, de vase colonisée par la mangrove.