Processus hydrodynamiques et bilans morpho-sédimentaires d'un littoral macrotidal en accrétion : étude in situ et par télédétection spatiale. Application aux Hemmes de Marck, Nord Pas de Calais, France. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2010

Hydrodynamics processes and morpho-sedimentary assessment on a large accreting macrotidal sandflat: in situ field experiments and spatial remote sensing. Hemmes de Marck, Northern France.

Processus hydrodynamiques et bilans morpho-sédimentaires d'un littoral macrotidal en accrétion : étude in situ et par télédétection spatiale. Application aux Hemmes de Marck, Nord Pas de Calais, France.

Résumé

The Hemmes de Marck area is a specific sandflat, one of the rare actively accreting sectors of coast in the southern North Sea, most probably due to sand supply generated by the onshore migration and coastal welding of a nearshore sand bank, during the twentieth century, leading to the accumulation of a shore-attached sand reservoir and to the formation of the large upper beach sand flat fronting the dunes. In order to highlight the hydrodynamic and morph sedimentary functioning, in situ wave and current measurements, sedimentary (samples and short cores) and topographic surveys (profile and digital elevation model) were carried out between 2007 and 2009 during different experiments involving variable wave and tidal conditions and spanning different seasons. A one-year survey of beach profile was also carried out on a monthly basis in 2008 with the aim of better understanding the morphodynamics of this site. The results show an onshore decrease in current speeds and in wave heights (energy attenuation during various weather conditions) compatible with a fining trend, from sand in the lower sand flat, to sand and interbedded mud layers towards the upper flat. Analysis of the sediment textural and spatial patterns over a one-year period show an increase in the mud fraction in the lower sand flat and the onshore migration of these fine sediments onto the upper sand flat, resulting in significant muddy sedimentation in this latter zone. With the complexity and the spatial and temporal variability of the dynamics of these coastal environments, spatial remote sensing techniques utilities were used as a supplement to in situ measurements. Different approaches were also developed during this work. The use image archives, time series and simultaneous acquisitions of images SPOT-5 and Formosat-2 during different field experiments of ground allowed to develop new complementary approaches of measures of sedimentary characterization (use of surface reflectance data for mapping of sediment characteristics) of intertidal beach an sandflat or topographic restitution (shoreline detection method) as well as a help to the study of the profile of beach. This pattern shows that an accretionary context on sand-rich, storm-wave dominated macrotidal coasts offers conditions for the significant trapping of mud, with implications for both contemporary management issues and the rock record.
Le site des Hemmes de Marck à l'est de Calais a été étudié afin de cerner le comportement morphodynamique de cette zone intertidale très particulière dans la région, caractérisée par un important réservoir sableux (accolement d'un banc tidal à la côte) et une dynamique sédimentaire intense, et identifié comme le seul endroit de la côte d'Opale à connaître une progradation significative. Plusieurs campagnes associant télédétection spatiale et expérimentations in situ ont été réalisées selon divers échelles spatiales et temporelles. Dans le but de comprendre les mécanisme et évolutions de l'accrétion littorale, la méthodologie développée pour ce travail, associe des mesures courantomètriques, houlographiques, topographiques et sédimentologiques, ainsi que des analyses d'images satellites (analyse des pixels, réflectances, extraction de topographie). Les mesures hydrodynamiques (analyse des houles et des courants moyens selon les conditions météorologiques), ont permis de démontrer, comme pour les autres plages de la région, une dominance de la composante longitudinale orientée vers l'Est mais pouvant subir des forçages météorologiques dans la direction opposée. Le caractère très dissipatif de cet estran sableux, associant un replat sableux puis vaseux, a été mis en évidence à travers l'étude de l'amortissement des houles et des courants par les multiples interfaces étudiées (barres intertidales, plage, bas et haut de plateforme). L'analyse stratigraphique associée à celle de la modification de la couverture sédimentaire qui évolue selon les saisons (variations et récurrence des hauts niveaux d'eau, fréquence des évènements météorologiques agités) et selon la dissipation énergétique (intensité des tempêtes, amortissement des houles par les fond envasés) ont permis à la fois de quantifier les différents flux sédimentaires existants mais surtout d'expliquer le fonctionnement de cette zone intertidale sableuse caractérisée par la présence de vase sur ce littoral macrotidal, notamment avec un système ouvert soumis aux houles de tempêtes. Compte tenu de la complexité et de la très forte dynamique spatio-temporelle de ces environnements côtiers, l'apport de la télédétection spatiale, en complément des approches terrain, a été évaluée durant ce travail. L'acquisition simultanée d'images SPOT-5 et Formosat-2 aux dates des campagnes de terrain a permis de développer de nouvelles approches complémentaires de mesures des caractéristiques granulométriques des estrans ainsi que des profils de plage. Les méthodes développées ont pu ensuite être appliquées à des images d'archives permettant de reconstituer la dynamique morpho-sédimentaire de ce site. Ces connaissances des processus morphodynamiques et sédimentaires, à travers l'analyse historique passée et future de leurs évolutions, de leur pérennité ou cyclicité sont d'autant plus importantes que la vulnérabilité de ces système côtiers meubles de faible élévation est accrue dans le contexte actuel de changements globaux et à l'élévation du niveau marin.
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Dates et versions

tel-00556010 , version 1 (14-01-2011)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00556010 , version 1

Citer

Aline Aubry. Processus hydrodynamiques et bilans morpho-sédimentaires d'un littoral macrotidal en accrétion : étude in situ et par télédétection spatiale. Application aux Hemmes de Marck, Nord Pas de Calais, France.. Géomorphologie. Université du Littoral Côte d'Opale, 2010. Français. ⟨NNT : 2010DUNK0256⟩. ⟨tel-00556010⟩
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