Mesures in situ

La pression mesurée par les CeraDivers, convertie en hauteur d’eau (cm NGF) à partir des mesures GPS in situ, correspond au signal de la marée (Fig.63a). Les données du CeraDiver n°3 ne sont plus utilisables à partir du 15 mars en raison d’un défaut technique. Plus le capteur est éloigné de la dune, plus l’amplitude enregistrée est grande : le signal de marée s’amortit en s’éloignant de la zone intertidale (Fig.63a).

Figure 63 : A) Altitude des eaux mesurée par les CeraDivers 1, 2, 3 (piézomètres) et 4 (bas de plage) ; B) Zoom sur une marée en mortes-eaux (le 04/03/13, à gauche) et en vives-eaux (le 12/03/13, à droite) et déphasage (flèche rouge) des pics de hauteur d’eau.

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Un décalage temporel des hauteurs d’eau maximales est également observé entre les différents capteurs, aussi bien pendant les marées de vives-eaux que pendant les marées de mortes-eaux (Fig.63b). Ainsi, lors des marées de mortes-eaux (04/03/13), il y a un déphasage de 2h entre la pleine mer, indiquée par la hauteur d’eau maximale enregistrée par le CeraDiver n°4 situé en bas de plage, et les hauteurs d’eau maximales enregistrées dans les piézomètres. L’altitude maximale de la nappe d’eau est atteint de manière quasi synchrone dans les trois piézomètres. Lors des marées de vives-eaux (12/03/13), le déphasage entre la pleine mer et le niveau maximal de la nappe d’eau souterraine diffère d’un piézomètre à l’autre et est d’autant plus important que le capteur est proche du pied de dune. Ainsi, le décalage observé est d’1h pour le piézomètre 1, d’1h30 pour le piézomètre 2 et de 2h pour le piézomètre 3 (Fig.63b).

Lors des marées de mortes-eaux, l’altitude de la nappe d’eau souterraine dans le piézomètre 3, en pied de dune, est toujours supérieure à celles mesurées dans les deux autres piézomètres (Fig.63b) : l’eau s’écoule donc vers l’océan. Cette situation est également observée lors des marées de vives-eaux mais à basse mer seulement ; à pleine mer, le niveau d’eau dans le piézomètre 1 est supérieur à celui des piézomètres 2 et 3 : l’eau s’écoule alors ponctuellement et localement vers la dune (Fig.63b).

Le piézomètre 1 est le seul à avoir été atteint par la marée haute lors des marées de vives-eaux, à partir du 10 mars. Pendant cette période, les données enregistrées par les sondes autonomes indiquent des caractéristiques similaires à celles de l’eau de mer de surface, avec une saturation en oxygène proche de 100% et une salinité de 35 (Fig.64). Lors des marées de mortes-eaux (4 au 8 mars), les eaux porales montrent des salinités inférieures à 10 et des saturations en oxygène plus faibles, inférieures à 50 %, avec des fluctuations plus importantes, d’une amplitude de 40 %, au cours des cycles tidaux (Fig.64). Ces tendances sont observées pour les trois capteurs du piézomètre : les variations verticales sont faibles.

Dans le piézomètre 2, les valeurs de saturation en oxygène des eaux porales sont moins variables, avec des valeurs comprises entre 60 et 90 % et des fluctuations faibles à l’échelle du cycle de marée. La salinité est faible (inférieure à 1) lors des marées de mortes-eaux et augmentent lors des périodes de vives-eaux jusqu’à une valeur maximale de 15 (Fig.65). A cet endroit de la plage, jamais atteint par la marée même pendant les marées de vives-eaux, les eaux porales restent donc saumâtres tout au long du cycle lunaire. Tout comme pour le piézomètre 1, les variations observées sont similaires pour les deux niveaux : les variations verticales sont donc faibles au sein d’un même piézomètre. Vu cette faible variabilité verticale et certains enregistrements étant perturbés en raison de problèmes d’émersion des sondes lors des marées de mortes-eaux ou d’ensablement des piézomètre, seules les données des stations 2 (pour le piézomètre 1) et 4 (pour le piézomètre 2) seront utilisées par la suite pour l’interprétation des résultats.

Si les variations verticales dans un même piézomètre sont négligeables à notre échelle d’investigation, les variations temporelles entre les marées de mortes-eaux et celles de vives-mortes-eaux sont en revanche importantes, tout comme les variations spatiales cross-shore entre les deux piézomètres, pourtant séparés de 12 m seulement.

Figure 64 : Evolution de la charge hydraulique (mesurée par un CeraDiver situé au fond du piézomètre), de la saturation en oxygène et de la salinité pour les différentes stations du piézomètre 1.

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Figure 65 : Evolution de la charge hydraulique (mesurée par un CeraDiver situé au fond du piézomètre), de la saturation en oxygène et de la salinité pour les différentes stations du piézomètre 2.

Des variations à plus court terme, à l’échelle du cycle tidal, sont également observées, avec des évolutions différentes selon les coefficients de marée. Ainsi, pendant les marées de vives-eaux, la salinité est constante et proche de 35 pour les eaux interstitielles du piézomètre 1. La température ne montre également pas de variations significatives, avec une valeur constante autour de 11,5°C. Dans le piézomètre 2 en revanche, les eaux porales sont saumâtres, avec des salinités inférieures à 20 évoluant en déphasage avec le signal de marée : des minima de salinité, avec des valeurs proches de 0, sont observés lors des maxima de charge hydraulique. Ces minima de salinité correspondent à des maxima de température : proche de 11,5°C en moyenne, la température des eaux interstitielles augmente de 0,5 à 1,5°C à ce moment de la marée. La saturation en oxygène varie également au cours du cycle tidal : ces variations sont en phase avec la marée dans le piézomètre 1, avec une amplitude de 10 % autour d’une

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valeur moyenne de 100 % correspondant à la saturation en oxygène de l’eau de mer. Dans le piézomètre 2, ces variations sont en déphasage avec la marée, comme précédemment observé pour la salinité : la saturation en oxygène est entre 80 % et 90 % en moyenne, avec des minima allant jusqu’à 60 % lors des pics de charge hydraulique (Fig.66).

Les variations de température, de salinité et de saturation en oxygène observées dans le piézomètre 2 lors des marées de vives-eaux sont assez brèves (durée inférieure à 2h) : il ne s’agit toutefois pas d’artefacts dus à d’éventuelles perturbations du système lors des prélèvements d’eaux porales, aucun échantillonnage n’ayant lieu aux dates et horaires présentés ici.

Lors des marées de mortes-eaux, les mêmes tendances sont observées dans les deux piézomètres, avec des variations de la salinité et de la saturation en oxygène en antiphase avec la charge hydraulique et des variations de la température synchrones avec les variations du niveau de la nappe d’eaux porales. Ainsi, la salinité, proche de 0, atteint des valeurs légèrement plus élevées (proche de 2 pour le piézomètre 2 et de 5 pour le piézomètre 1) lors des minima de charge hydraulique. Des maxima de saturation en oxygène sont observés à ce moment de la marée : l’augmentation observée est infime dans le piézomètre 2 (5 % de saturation environ) mais importante dans le piézomètre 1, avec de variations de l’ordre de 40 %. Les maxima de charge hydraulique correspondent aux maxima de température, avec une hausse d’environ 0,5°C dans les deux piézomètres (Fig.66).

Ainsi, lors des marées de mortes-eaux, les deux piézomètres sont affectés par des eaux interstitielles douces ou légèrement saumâtres (salinité inférieure à 5), et des variations de salinité et de saturation en oxygène sont observées en antiphase avec le signal semi-diurne de la marée.

Figure 66 : Evolution de la charge hydraulique, de la saturation en oxygène, de la température et de la salinité dans les piézomètres 1 (station 2) et 2 (station 4) lors des marées de vives-eaux (en haut) et de mortes-eaux (en bas).

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Lors des marées de vives-eaux, le piézomètre 1 est atteint par l’eau de mer de surface à marée haute : à ce niveau de la plage, les eaux porales correspondent donc à l’eau de mer de surface, avec une salinité proche de 35 et une saturation en oxygène proche de 100 %. La salinité et la température sont constantes au cours des cycles de marée, tandis que de faibles variations de la saturation en oxygène sont observées, en phase avec la charge hydraulique.

Au niveau du piézomètre 2, les caractéristiques des eaux interstitielles sont différentes, avec des eaux saumâtres (salinité moyenne autour de 10-15), avec des variations brèves de la salinité et de la saturation en oxygène en déphasage par rapport aux variations de charge hydraulique.

3.2. Chimie des eaux interstitielles du haut de plage