La saison d’hiver

6.4.3 Le bilan annuel . . . 138

6.5 Discussion . . . 140

6.5.1 Les groupes de tempêtes . . . 140 6.5.2 La remontée des barres intertidales vers le haut du profil de plage . . . 141 6.5.3 L’érosion pendant la saison de mousson versus l’accrétion pendant la saison des

6.1 Introduction

L

morphodyna-mique est représentatif de tous les événements extrêmes. Le travail présenté ici vise maintenant à décrire et quantifier la réponse morphologique de la plage émergée en réponse aux forçages météo-marins de plusieurs événements de tempêtes tropicales/typhons, d’une saison complète de typhons ainsi que d’une saison de mousson et d’une année complète.

Dans ce chapitre, nous utiliserons (figure 6.1) :

— les mesures de hauteur de vagues et vitesse/direction de vents de la bouée de Cigu au large ;

— les mesures de hauteur d’eau du pressiomètre P3 déployé dans la dune ainsi que les pressiomètres P5 et P6 déployés dans la zone intertidale ;

— les levés topographiques de la plage émergée ;

— les mesures de vitesse/direction du vent de la station météorologique à terre.

Figure 6.1 – Instrumentation déployée le long d’un profil crosshore. Du large jusqu’au continent on retrouve la bouée de Cigu au large, les pressiomètres P5, P6, P3 et la station météorologique à terre. Le cadre en pointillés illustre la zone de suivis topographiques étudiée dans ce chapitre. En se basant sur les dates des levés topographiques disponibles, les saisons de mousson et de typhons sont définies sur les périodes suivantes :

— entre le 21 octobre 2011 et le 3 mai 2012 pour la saison de mousson (hiver) ; — entre le 3 mai 2012 et le 21 août 2012 pour la saison des typhons (été).

L’année étudiée dans ce chapitre s’étend donc du 21 octobre 2011 au 21 août 2012.

23 événements de tempêtes tropicales/typhons ont eu lieu pendant l’année 2012. La sai-son des typhons définie dans ce chapitre englobe seulement 14 événements de tempêtes tropi-cales/typhons sur les 23 qui ont eu lieu dans l’année. Le typhon Pakhar au mois de mars ainsi que tous les typhons du mois de septembre et octobre 2012 n’ont pas fait l’objet d’un suivi morphologique et ne sont donc pas pris en compte dans notre étude. Parmi ces 14 événements de tempêtes qui définissent notre saison d’été, 8 événements (Sanvu, Mawar, Guchol, Talim, Doksuri, Vicente, Damrey, Saola) ont été suivis par des mesures topographiques juste avant et juste après la tempête (figure 6.2 b et c). De plus, le mois d’avril est inclu dans la saison de mousson alors qu’il est normalement défini dans la littérature comme un mois intermédiaire entre les deux saisons principales lors duquel les conditions de vague et de vent sont calmes.

L’ÉCHELLE SAISONNIÈRE

Figure 6.2 – Récapitulatif des événements de tempête étudiés dans ce chapitre. a) Trajectoires des événements extrêmes observés par le Japan Meteorological Center pendant l’année 2012. b) Trajectoires des événements extrêmes étudiés dans ce chapitre. c) Tableau récapitulatif des

L’objectif de ce chapitre est de 1) caractériser les conditions de forçage météo-marin pendant chacune des saisons, 2) caractériser le niveau d’eau atteint à la plage pendant chacune des saisons et 3) quantifier la réponse morphologique de la plage émergée pour chacune des saisons ainsi que pour une année complète.

6.2 Les conditions de forçages météo-marins

Pendant la saison de mousson, les vents sont forts et réguliers et les tempêtes d’hiver se succèdent (figure 6.4 a). Les seuils et les caractéristiques choisis pour différencier les catégories de tempêtes sont très débattus dans la littérature (Certain, 2002; Isèbe et al., 2008). Certain et al. (2005) classent les tempêtes en fonction de la fréquence en pourcentage des hauteurs significatives des vagues (Hs) sur le site d’étude.

Dans ce travail de thèse, le plus judicieux aurait été de différencier les catégories de tempêtes par leurs impacts morphologiques sur la plage émergée. Malheureusement, nous ne sommes pas en mesure de discuter de l’impact morphologique de chacune des tempêtes pendant la saison d’hiver. La fréquence des levés topographiques de la plage émergée pendant cette saison reste trop faible pour caractériser l’impact morphologique de chacune des tempêtes beaucoup trop fréquentes dans le temps. En suivant l’approche deCertain et al.(2005), nous avons donc décidé de classer les tempêtes en fonction des hauteurs significatives des vagues qu’elles générent au large (bouée de Cigu).

Ainsi, les tempêtes d’hiver sont classées dans deux catégories qui sont :

— les tempêtes faibles, lorsque les Hs sont comprises entre 1 et 2 m au large (40% des Hs, 6.3) ;

— les tempêtes modérées, lorsque les Hs sont comprises entre 2 et 3 m au large (6% des Hs, 6.3).

Les périodes où les Hs sont inférieures ou égales à 1 m au large représentent des périodes de temps calmes (54% des Hs).

Figure 6.3 – Fréquences des hauteurs significatives de vagues au large (bouée de Cigu) pendant la saison de mousson 2011/12

En moyenne, on observe 5.1 tempêtes par mois dont 20 tempêtes modérées et 11 tempêtes faibles (figure 6.4). Les périodes significatives sont comprises entre 3 et 9.8 s. La vitesse moyenne des vents de mousson venant du nord pendant cette saison est de 7.6 m/s.

La saison des typhons est une période de temps calme entrecoupée d’événements de tem-pêtes extrêmes. Pendant les périodes de temps calme inter-temtem-pêtes, les hauteurs de vagues significatives sont inférieures à 1 m avec des périodes inférieures à 5 s. Pendant les typhons ou

L’ÉCHELLE SAISONNIÈRE

les tempêtes tropicales, les hauteurs et périodes significatives des vagues atteignent respective-ment 10 m et 13 s au maximum (lors de la tempête tropicale Talim).

Le tableau 6.4 b présente les différents événements suivis ainsi que les conditions de vagues et de vent générés par chacun d’eux.

6.3 Le niveau d’eau à la plage

Le niveau maximum d’eau atteint à la plage pendant la saison d’hiver est de 1.1 m au dessus du niveau moyen des mers (mesuré au niveau du pressiomètre P3 enterré dans la dune). La figure 6.5 e) illustre le profil longhore de la crête de dune au début et à la fin de l’hiver. La localisation spatiale de ce profil est illustrée sur la figure 6.5 a. En positionnant le niveau d’eau maximal atteint pendant cette saison, on remarque qu’aucune submersion ou inondation de la dune n’a eu lieu (élévation maximum de la crête de dune = 2.8 m du dessus du NM). Même les zones en dépression topographique de la dune (élévation minimum de 1.7 au dessus du NM) n’ont pas pu être submergée. La figure 6.5 f) reprend ainsi ces élévations minimales et maximales de la crête de dune couplées aux variations du niveau d’eau atteint sur la plage pendant cette saison.

De même, les graphiques 6.5 d et g illustrent les élévations maximales et minimales de la crête de dune couplées aux niveaux d’eau maximum atteint sur la plage pendant la saison des typhons. Ainsi, pendant cette saison d’été, le niveau d’eau n’atteint jamais la crête de dune au niveau du profil crosshore (zone la plus haute de la dune reportée dans le graphique 6.5 g). Cependant, les zones de dépression de la dune (illustrées sur la figure 6.5 d et reportées sur le graphique g) ont été submergées à plusieurs reprises lors de la tempête tropicale Talim et les typhons Vicente et Saola / Damrey (figure 6.5 g).

L’ÉCHELLE SAISONNIÈRE

6.4 La réponse morphologique de la plage émergée

6.4.1 La saison d’hiver

Sollicité par les régulières tempêtes d’hiver, le front de plage et le front de dune ont été intensément érodés. 4419 m3 de sable (+/- 190 m3) ont été arrachés au front de plage faisant ainsi migrer le trait de côte de 28.9 m vers la terre. Le pied de dune migre également vers la terre de 28 m dû à l’érosion du front de dune. La crête de dune est engraissée et le bilan sédimentaire total de la dune est de -2268 m3 +/- 328 m3. Inversement, l’arrière barrière est engraissée de +1684 m3 +/- 392 m3. Le bilan sédimentaire total de la saison sur la plage émergée met en évidence une érosion et donc, une sortie de sable de la zone étudiée de -4995 m3 +/- 912 m3 (figure 6.6).

Figure 6.6 – Morphodynamique de la plage émergée pendant la saison de mousson 2011/2012. a) MNT différentiel entre le 21 octobre 2011 (début de l’hiver) et le 3 mai 2012 (fin de l’hiver) avec les bilans sédimentaires calculés dans différents compartiments de la plage. Le bilan sédi-mentaire total est inscrit en rouge. b) Transport éolien potentiel pendant la saison d’hiver. c) Profils crosshore de la plage émergée du 21 octobre 2011 et du 3 mai 2012.

On observe sur le terrain la formation de dunes éoliennes en forme de croissants de plusieurs mètres de long et 50 cm à 1 m de haut (figure 6.7). La dynamique de ces croissants n’a pas été spécifiquement suivie, nous ne sommes donc pas en mesure de quantifier les volumes de ces structures ni leurs vitesses de déplacement en fonction de la force du vent. Cependant, l’observation de ces structures met en évidence l’existence d’un transport éolien qui doit être discuté dans les bilans sédimentaires de la dune et de l’arrière barrière.

L’ÉCHELLE SAISONNIÈRE

Figure 6.7 – Photographies de terrain. a, b et c) Dunes éoliennes

Afin d’obtenir un ordre de grandeur du transport éolien potentiel, nous avons utilisé l’équa-tion de Bagnold. En utilisant la granulométrie moyenne du site et les condil’équa-tions des vents au large (voir 3.5.2) l’ordre de grandeur du transport éolien sur la plage émergée est donc de 0.23 m3/h pendant cette saison (figure 6.6 b). Néanmoins, l’humidité, qui est un facteur majeur dans la remobilisation sédimentaire n’est pas prise en compte dans ce calcul, qui illustre donc un ordre de grandeur dont la marge d’erreur et aussi grande que la valeur annoncée.