Academic literature on the topic 'Tempêtes côtières'

La submersion marine est l’une des principales menaces qui pèsent sur les zones humides littorales de la péninsule du Cap Bon. Or, cette menace est amenée à se renforcer en raison du réchauffement climatique qui entraînera une élévation du niveau marin et vraisemblablement un renforcement de l’intensité des tempêtes et des cyclones tropicaux d’ici à l’horizon 2100. L’objectif a donc été d’évaluer la vulnérabilité de la lagune face à la submersion. Dans cette optique, après avoir identifié les enjeux liés à l’élévation du niveau de la mer pour la lagune, nous avons dressé une cartographie prévisionnelle des risques de submersion par l’intermédiaire d’une application cartographique basée sur une modélisation numérique de terrain et analysé les impacts potentiels de ce phénomène. La cartographie est donc amenée à devenir centrale pour l’étude de l’impact du risque de la submersion marine sur les lagunes côtières et la gestion de ces espaces dans les décennies à venir. La cartographie de l’aléa submersion marine a montré que l’ouverture épisodique de brèches lors des tempêtes pourrait entraîner la submersion de l’ensemble du domaine lagunaire et aurait un impact morphogénique essentiel. En effet, le phénomène d’une accélération de l’élévation du niveau marin et d’un renforcement des tempêtes génère le morcellement du cordon littoral qui sépare la lagune de la mer. Par ailleurs, les pertes de matériel sédimentaire pour la plage augmenteront, dans la mesure où, lors d’une tempête, une grande partie des matériaux déplacés par les vagues dans les étangs par submersion ou par ouverture d’une brèche, ne peut être récupérée par la suite. Tout ceci constitue un facteur d’accélération du recul ou de disparition de la plage déjà très érodée. Les impacts de cette submersion pourraient être importants en absence de mesures préventives. Elle aurait ainsi des répercussions profondes sur les systèmes naturels et environnementaux et sur la qualité de vie de la population locale.

La côte Atlantique française a été frappée par la tempête Xynthia en février 2010, ce qui a probablement affecté les espèces côtières. Des relevés de salinité associés à des relevés d’espèces (amphibiens), présentés dans l’étude de Lorrain-Soligon et al. (2021), ont été réalisés sur deux réserves côtières en Charente-Maritime (les réserves naturelles nationales de Moëze-Oléron et du marais d’Yves), afin d’étudier les effets de la submersion et de l’augmentation de la salinité résultante. Ces relevés ont permis de mettre en évidence les caractéristiques topographiques des sites pouvant limiter l’impact des submersions marines sur la faune côtière.

Résumé Un bilan des connaissances de la dynamique de l’érosion côtière dans l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent montre que le recul du littoral dans les formations meubles est très important, variant généralement entre 0,5 et 2 m/an. Les données indiquent une accélération récente du phénomène, ce qui va dans le sens de la tendance mondiale appréhendée dans le contexte des changements climatiques. Il semble que les côtes à marais maritimes soient les plus sensibles, certains schorres supérieurs ayant déjà disparu au cours de la dernière décennie. Cela s’explique par le fait que, dans les régions froides, les marais maritimes sont affectés par un grand nombre de processus, dont le sapement par les vagues et les courants de marée, l’affouillement et l’arrachement par les glaces littorales, les processus cryogéniques, la dessiccation et les activités anthropiques et biologiques. Si l’action des vagues pendant les marées de vive eau et les tempêtes conditionne, dans une large mesure, le recul des falaises sableuses, les processus cryogéniques et hydrogéologiques sont les principaux responsables de la réactivation et de l’érosion des falaises à base argileuse et silteuse des complexes deltaïques. À l’échelle du Québec maritime, des études quantitatives saisonnières sont nécessaires pour bien comprendre la répartition spatio-temporelle des processus et surtout, les facteurs et les causes qui régissent l’érosion côtière dans les régions tempérées froides.

En études urbaines ou régionales, les petites et moyennes villes (PMV) forment une catégoriedifficile à classer. En périphérie, ces territoires hybrides comprennent des signes de l’urbain, mais aussi certaines fonctions associées à la ruralité (p. ex., agriculture et conservation). Le tourisme y est souvent désignécomme une solution au recul agricole et à la désindustrialisation. Pourtant, en situation littorale, le secteurtouristique des PMV dépend d’un environnement fragile, soumis à divers événements naturels amplifiés parles changements climatiques. Au Québec, les littoraux de l’estuaire du Saint-Laurent font face à plusieurs pressions liées aux transformations du climat : accélération de l’érosion côtière, diminution du pied de glace, incertitudes autour des tempêtes, submersion, etc. C’est notamment le cas à Rivière-du-Loup, petite ville du Bas- Saint-Laurent. À l’aide de la théorie de la production de l’espace (Lefebvre, 1974/2000), nous essayons demettre en lumière les principaux enjeux pour l’adaptation du territoire touristique louperivois. Nous nousbasons sur certains résultats préliminaires d’une recherche-action en mode living lab que nous avons menée de 2016 à 2019.

Dans un contexte mondial de réchauffement climatique, les espaces côtiers sont de plus en plus menacés par les risques de submersion. La modélisation de ces submersions marines, compte tenu du danger qu’elles représentent, constitue une étape importante avant toute initiative de protection côtière des zones à fort enjeux socio-économiques. L’objectif de cette contribution est de faire une modélisation des niveaux d’eau extrêmes sur les plages sableuses de Malibu, de Gadaye et de Malika à partir de la tempête du 19 novembre 2018 à Dakar. Pour ce faire, un modèle empirique a été utilisé pour reconstituer l’extension spatiale de l’onde de tempête sur les plages. Les résultats révèlent d’une part, que les niveaux d’eau extrêmes sont sensiblement les mêmes sur les trois plages, et d’autre part, que ces niveaux extrêmes n’ont pas excédé la crête maximale de trait de côte des trois plages. Quand bien même l’extension spatiale du jet de rive (runup et setup) sur les plages est sensiblement la même, la sensibilité des plages à cet évènement morphogène est différente où des formes d’ablation (microfalaise) ont été observées sur la partie haute de Gadaye et Malika. Cela peut être expliqué par les différentes caractéristiques morphologiques des plages un mois avant la tempête, en octobre 2018. En définitive, les résultats laissent apparaître clairement une hétérogénéité dans les ajustements morphologiques et sédimentaires trois mois après le passage de la tempête de février 2019. Toutefois, une certaine résilience de la zone est notée en raison de la présence de dunes qu’il faut impérativement éviter leur dénaturalisation pour une protection naturelle et durable de la zone. In a global context of global warming, coastal areas are increasingly threatened by the risk of flooding. The modeling of these marine submersions, because of the danger they represent, is an important step before any coastal protection initiative for areas with high socio-economic stakes. The objective of this scientific contribution is to model the extreme water levels on the sandy beaches of Malibu, Gadaye and Malika from the storm of 19 November 2018 in Dakar. To do so, an empirical model was used to reconstruct the spatial extension of the storm surge on the beaches. The results show that the modeled extreme water levels are approximately the same on the three beaches, and that their extreme levels did not exceed the maximum coastline crest of the three targeted beaches. Even though the spatial extension of the run-up on the beaches is almost homogeneous, the sensitivity of the beaches to this morphogenic event is different or forms of ablation (micro-cliffs) have been observed on the upper part of Gadaye and Malika beaches. This can be explained by the different morphological characteristics of the beaches one month before the storm, in October 2018. Finally, the results clearly show heterogeneity in the morphological and sedimentary adjustments three months after the storm of February 2019. However, a certain resilience of the area is noted due to the presence of dunes that must be avoided for a natural and sustainable protection of the area.

The effects of climate change in the face of land reclamation among other anthropogenic activities are of great concern to aquatic genetic resources and biodiversity. This study was designed to assess the preliminary impact of the proposed Eko Atlantic City (EAC) project on the aquatic lives and/or biodiversity, and the level of development and challenges that have implications on climate change in Victoria Island and its environs in Lagos State, Nigeria. The selected areas such as Lamgbasa, Badore, Ajah and Victoria Island were evaluated using the snowball sampling approach, whereby 111 respondents were assessed. Results showed that land reclamation and construction activities had impacted on the aquatic lives and the primitive fishing occupation (5.5%). Respondents (44.4%) agreed that the on-going EAC had contributed to the development of Lagos State, however, negative impacts of climate change such as ocean surge, sea level rise, flooding among others were high but with low level of adaptive capacity agreement (41.7%). Furthermore, analysis showed varying degrees in the extent of severity of problems encountered from climate change effects such as rainfall, flooding, temperature, health issues among others. The study revealed that these communities were susceptible or vulnerable to the impacts of climate change such as coastal erosion, flooding, storm/ocean surge, sea level rise etc and importantly loss of non- renewable aquatic genetic resources. The government is hereby advised to have sound policies for adaptation and mitigation strategies to protect these non-renewable genetic resources and effect of climate change activities. Les effets du changement climatique face à la mise en valeur des terres, entre autres activités anthropiques, sont très préoccupants pour les ressources génétiques aquatiques et la biodiversité. Cette étude a été conçue pour évaluer l'impact préliminaire du projet proposé Eko Atlantic City (EAC) sur la vie aquatique et / ou la biodiversité, ainsi que le niveau de développement et les défis qui ont des implications sur le changement climatique dans l'île Victoria et ses environs dans l'État de Lagos, Nigeria. Les zones sélectionnées telles que Lamgbasa, Badore, Ajah et Victoria Island ont été évaluées à l'aide de la méthode d'échantillonnage en boule de neige, qui a permis d'évaluer 111 répondants. Les résultats ont montré que la remise en état des terres et les activités de construction avaient eu un impact sur la vie aquatique et l'occupation de la pêche primitive (5.5%). Les répondants (44.4%) ont convenu que l'EAC en cours avait contribué au développement de l'État de Lagos, cependant, les impacts négatifs du changement climatique tels que la montée des océans, l'élévation du niveau de la mer, les inondations, entre autres, étaient élevés mais avec un faible niveau d'accord de capacité d'adaptation (41.7%). En outre, l'analyse a montré des degrés divers dans l'étendue de la gravité des problèmes liés aux effets du changement climatique tels que les précipitations, les inondations, la température, les problèmes de santé, entre autres. L'étude a révélé que ces communautés étaient sensibles ou vulnérables aux impacts du changement climatique tels que l'érosion côtière, les inondations, les tempêtes / ondes océaniques, l'élévation du niveau de la mer, etc. et surtout la perte de ressources génétiques aquatiques non renouvelables. Il est conseillé au gouvernement de se doter de politiques solides pour les stratégies d'adaptation et d'atténuation afin de protéger ces ressources génétiques non renouvelables et les effets des activités liées aux changements climatiques.

The two priorities for government marine geoscience over the next decades are: (1) seabed mapping for ocean management, including safe and sustainable use of natural resources; and (2) societal responses in the coastal zone to natural hazards, global climate change and anthropogenic pressures including environmental degradation. Meeting these priorities will require scientific study of the history of past glaciations; erosion, transport and flocculation processes of sea-floor sediments, particularly of muds; and sediment transport and deposition and their interaction with environmental quality in estuarine systems, including the role of ice and storms. Numerical models are required to predict the consequences of natural rise in sea level and human interference in coastal systems and for predictive decision making in ocean management. Threerecent revolutionary developments in technology will influence how science is done: these are the development of Global Positioning Systems (GPS), of multibeam sonar, and of digital data collection, storage and dissemination. However, other capital acquisitions and technological developments are necessary. These include new ships, expanded multibeam capability, and underwater autonomous vehicles. New photographic/video systems will provide resolution higher than that of multibeam bathymetry. In the coastal zone, remote sensing tools such as Light Detection And Ranging (Lidar) and kinematicGPS will accelerate monitoring of coastal change. Cabled seabed observatories will provide time series and real-time information on extreme events. Research boreholes are essential to understand geological framework.Les deux priorités du programme gouvernemental de géologie marine au cours des 20 prochaines années sont les suivantes : (1) cartographie des fonds marins pour la gestion des océans, et notamment l’utilisation sécuritaire et durable des ressources naturelles; et (2) les réponses sociétales, dans la zone côtière, aux risques naturels, aux changements climatiques planétaires et aux pressions anthropogéniques, notamment la dégradation de l’environnement. Pour réaliser ces priorités, il faudra procéder à des études scientifiques sur l’histoire des glaciations passées; l’érosion, le transport et la floculation des sédiments des fonds marins, en particulier des boues; le transport et le dépôt des sédiments ainsi que leurs relations avec la qualité environnementale dans les systèmes estuariens, notamment le rôle de la glace et des tempêtes. Des modèlesnumériques sont nécessaires pour prévoir les conséquences de l’élévation naturelle des niveaux marins et des interférences humaines dans les systèmes côtiers, de même que pour prendre des décisions prévisionnelles en gestion marine. Trois progrès révolutionnaires récents de la technologie vont avoir une influence sur les modes d’exécution des activités scientifiques : le développement du GPS, le développement du sonar multifaisceau ainsi que la collecte, le stockage et la diffusion des données numériques. Cependant, il faudra d’autres équipements et innovations technologiques, comme de nouveaux navires, d’autres dispositifs de sondage multifaisceau ainsi que des véhicules sous-marins autonomes. De nouveaux systèmes photographiques et vidéo offriront une résolution supérieure à celle de la bathymétrie multifaisceau. Dansla zone côtière, certains outils de télédétection (comme le Lidar) et le GPS en mode cinématique vont accélérer l’observation des variations côtières. Des observatoires de fonds marins câblés fourniront des séries chronologiques et des données en temps réel sur les événements extrêmes. Des sondages de prospection seront essentiels à la compréhension du cadre géologique.

Les zones côtières sont de plus en plus vulnérables en raison du changement climatique, ce qui entraîne des risques tels que les submersions côtières ou l'érosion des plages, exacerbés par les activités anthropiques et le réchauffement climatique. Une gestion côtière efficace et des stratégies d'adaptation sont cruciales. Les modèles numériques avancés et la surveillance des tempêtes extrêmes sont essentiels pour une évaluation précise des risques et des systèmes d'alerte précoce. Cette thèse examine les houles extrêmes et les surcotes en Manche, mer située entre la France et l’Angleterre), en intégrant les oscillations climatiques globales et les facteurs hydrodynamiques locaux. Les plages de Normandie, avec leurs morphologies diverses, sont étudiées en utilisant des modèles numériques et des systèmes de surveillance pour comprendre les hydrodynamiques et les risques côtiers.Les facteurs stochastiques de l’hydrodynamique marin sont explorés en se concentrant sur les variations de la hauteur des houles et du niveau de la mer, analysées à travers des méthodes statistiques et spectrales. Une variabilité significative des surcotes a été identifiée, alimentée par les tendances à long terme du niveau de la mer et les interactions marée-surcote, les hauteurs des houles étant influencées par les interactions océan-atmosphère, révélant des dépendances à la température de surface de la mer, à la pression atmosphérique et aux indices climatiques. Une classification des événements extrêmes typiques dans la Manche est récemment réalisée.Une simulation de 40 ans de données avec une validation par rapport aux mesures de bouées et de marégraphes en Angleterre et en France a été réalisée. L'étude classe les tempêtes, en évaluant leur impact sur la côte de Normandie, montrant des variations significatives de la hauteur des houles, principalement en fonction de leur origine et de leur direction de propagation, principalement l'océan Atlantique. Les simulations détaillées soulignent le rôle de la morphologie côtière dans la dissipation de l'énergie et le comportement des houles.La modélisation numérique pour simuler les dynamiques des houles de tempête sur trois sites côtiers normands, est détaillée et validée en comparant les simulations avec les mesures des bouées, les formulations théoriques et les données de run-up de houles mesurées par les Systèmes de Surveillance Vidéo (VMS). Les résultats montrent que la hauteur de run-up est influencée par les niveaux d'eau et la hauteur des houles, avec des variations spécifiques pour chaque site en raison des caractéristiques des plages, principalement la porosité des différents sédiments.Les méthodologies stochastiques et numériques ainsi que les bases de données des études précédentes sont enfin appliquées pour lier l’hydrodynamisme avec la morphodynamique des plages dans des conditions extrêmes, en étudiant les composantes d’inondation sur la baie de Seine et l'impact des structures côtières et de la perméabilité sur l'érosion des plages
Coastal zones face increasing vulnerability due to climate change, leading to hazards like coastal flooding or beach erosion, exacerbated by anthropogenic activities and global warming. Effective coastal management and adaptation strategies are crucial. Advanced numerical models and monitoring of extreme storms are essential for accurate risk assessment and early warning systems. The DYNSEEC project aims to enhance understanding of storm dynamics, focusing on coastal flooding to improve risk assessment and mitigation efforts. This dissertation examines extreme waves and storm surges along the English Channel, integrating global climate oscillations and local hydrodynamic factors. Normandy’s beaches, with diverse morphologies, are studied using numerical modelling and monitoring systems to understand hydrodynamics and coastal risks.The stochastic drivers of maritime hydrodynamics are explored, focusing on wave height and sea level variations, analyzed through statistical and spectral methods. The research identifies significant variability in surges driven by long-term sea level trends and tide-surge interactions, with wave heights influenced by ocean-atmosphere interactions, and revealing dependencies on sea surface temperature, sea level pressure, and climate indexes. A classification of typical extreme events on the English Channel is lastly performed.A simulation of 40 years of data, with validation against buoy and tide gauge measurements in England and France has been carried out. The study classifies storms, assessing their impact on Normandy’s coast, showing significant wave height variations, dependent mostly on their origin and direction of propagation, primarily the Atlantic Ocean. Detailed simulations emphasize coastal morphology’s role in energy dissipation and wave behavior.The numerical modeling to simulate storm wave dynamics at three Norman coastal sites is detailed, validated by comparing simulations with buoy measurements, theoretical formulations, and wave run-up data measured by Video Monitoring Systems. Results show that run-up height is influenced by water levels and wave height, with site-specific variations due to beach characteristics, mainly the porosity of gravels and pebbles.The stochastic and the numerical methodologies and databases from previous studies are finally applied to link hydrodynamics with beach morphodynamics under extreme conditions, studying compound flooding on the Seine Bay and the impact of coastal structures and beach permeability on beach erosion

Les dunes côtières constituent un des éléments fondamentaux de la dynamique des systèmes côtiers sableux. Leur stabilité dépend essentiellement de leur capacité à résister aux effets des tempêtes et à se reconstituer après l'érosion. Dans le contexte actuel du changement climatique, la probable hausse du niveau de la mer devrait affecter considérablement les systèmes côtiers et de surcroît augmenter la vulnérabilité des cordons dunaires à l'érosion.L'objectif principal de cette thèse est d'étudier l'évolution des littoraux dunaires de la Côte d'Opale en adoptant une approche à plusieurs échelles de temps afin d'évaluer leur capacité de résistance et/ou de régénération face aux événements tempétueux. A long terme, l'étude de l'évolution du trait de côte sur près de 68 ans, à partir de photographies aériennes orthorectifiées, a révélé que plus de la moitié des littoraux dunaires de la Côte d'Opale sont stables ou en accumulation et possèdent donc une bonne capacité de résilience, malgré les nombreuses tempêtes ayant affecté ce littoral depuis le début des années 50. L'analyse de leur évolution sur un pas de temps de 5 ans a mis en évidence une forte variabilité spatiale et temporelle directement liée aux forçages météo-marins, notamment aux épisodes tempétueux associés à des hauts niveaux d'eaux. A moyen et court termes, des levés topographiques LiDAR et des mesures in-situ, couplés aux données météorologiques et hydrodynamiques, ont révélé une réponse morphologique différente entre des secteurs dunaires adjacents. Celle-ci est liée à la variation des paramètres morphologiques (altitude de pied de dune, largeur et volume du haut de plage) au cours des périodes étudiées. Les résultats montrent également que les processus de régénération peuvent être très longs sur nos sites d'étude, ce qui suggère que les dunes cotières qui, jusqu'à présent étaient relativement stables, risquent de connaître des épisodes d'érosion plus fréquents avec l'élévation contemporaine du niveau de la mer
Coastal dunes are fundamental elements of sandy coastal systems dynamic. They may experience a variable response to coastal erosion, in relation to their ability to withstand storm effects and to recover from erosion. Global sea level rise, related to global warming, would considerably affect coastal systems and hence the sensitivity of coastal dunes to erosion. The main objective of this thesis is to study the evolution of the Côte d'Opale coastal dunes at different time scales in order to evoluate their capacity to resist and/or to recover from storm impacts. Over long term periods (nearly 68 years), shoreline evolution analysis from orthorectified aerial photographs revealed that more than half of the Côte d'Opale coastal dunes are stable or prograding and thus, are resilient. Their evolution over 5-year periods highlighted a strong spatial and temporal variability which is directly linked to weather and hydrodynamic conditions, especially the occurence of storms during heigh water levels. At medium and short term scales, topographic surveys from LiDAR and in-situ measurements, coupled with metrological and hydrodynamic data, showed a different morphological response between adjacent coastal dune areas. This is related to variations in morphological parameters such as dune foot elevation, width and volume of the upper-beach during the studied periods. Results show also that coastal dunes recovery from storms can be a very long process at our study areas, suggesting that foredunes in a state of mesoscale stability may experience more frequent erosion with currents sea level rise

Les systèmes côtiers, où le transport sédimentaire est perturbé par les aménagements côtiers sur la côte et l’avant côte, fournissent généralement d'excellents exemples permettant de mettre en lumière ces liens. Cela est faisable lorsque l’ensemble des données bathymétriques d’avant-côte, qui ne sont pas toujours disponibles, sont recueillies au fil du temps. La baie et la ville d'Agadir forment ensemble un des pôles de développement économique le plus important de la côte atlantique du Maroc. En utilisant une approche méthodologique basée sur la modélisation de la houle et des courants, le différentiel de levées topo-bathymétriques, la détermination de l’évolution du trait de côte et le suivi topographique de la zone intertidale, nous mettons en évidence les liens étroits entre les variations des petits fonds et la ligne du trait de côte. Ces liens impliquent à la fois les voies de transport cross-shore et longshore, les variations du budget sédimentaire et la détermination de cellules sédimentaires. Nous avons également suivi l’évolution morphologique de la zone intertidale de la baie en réponse à huit tempêtes qui ont lieu entre Janvier 2014 et Mars 2014. Les résultats obtenus par les simulations numériques montrent que les deux premières tempêtes sont responsables des changements morphologiques majeurs au niveau de la zone intertidale
Coastal systems where sediment transport is perturbed by engineering interventions on the shoreline and shoreface commonly provide fine examples liable to throw light on these links. This is especially so where shoreface bathymetric datasets, which are generally lacking, are collected over time, enabling more or less fine resolution of the meso-scale coastal sediment budget. Agadir Bay and the city of Agadir together form one of the two most important economic development poles on the Atlantic coast of Morocco. Using a combined methodological approach based on wave–current modelling, bathymetric chart-differencing, determination of shoreline fluctuations, and beach topographic surveying, we highlight the close links between variations in the bed of the inner shoreface and the bay shoreline involving both cross-shore and longshore sand transport pathways, sediment budget variations and new sediment cell patterns. This work discusses also the morphological changes and evolution of Agadir Bay beach (Morocco) in response to eight storms between January 2014 and March 2014. A comparison is carried out of the evolution and variability of the beach in a sector of the bay protected by the commercial harbour of Agadir relative to a sector down drift of the harbour that is more exposed to waves, and changes affecting the beach following these storms are examined. Wave influence is evaluated using numerical simulations. The results show that despite being of relatively low intensity, the two first storm events, and especially storm 1, are responsible for major beach morphological changes

Le littoral sableux du Languedoc-Roussillon est un système vulnérable aux risques d'érosion et de submersion. Ces aléas sont liés à la conjonction des facteurs naturels que sont les vagues, vent, élévation du niveau de la mer et apports sédimentaires et sont donc aggravés en période de tempête. En vue d'une gestion des risques, une meilleure connaissance des phénomènes hydrodynamiques de l'échelle littorale à l'échelle côtière est essentielle. Ce travail a conduit à la réalisation d'une plateforme de modélisation numérique composée du modèle de circulation océanique 3D Symphonie, traditionnellement dédié aux échelles régionales et côtières, qui a été modifié pour inclure le forçage par les vagues, modélisées par les modèles Wavewatch III ou Swan, et ainsi étendre sa validité au littoral. Le modèle a été testé sur des cas académiques littoraux. Des mesures sur la plage à double barres de Sète pendant l'hiver 2008-2009, ont également servi à parfaire le modèle qui reproduit ainsi avec succès les caractéristiques des courants en zone littorale : la dérive, les courants sagittaux sur des bathymétries plus complexes et les profils verticaux des courants. Pour valider le modèle à des échelles plus côtières, nous avons confronté ses résultats à des mesures réalisées pendant une tempête hivernale en 2004 aux alentours de l'embouchure de la Têt, mais également sur des tempêtes de 2007 et 2008 dans le Golfe d'Aigues-Mortes. Les courants sont globalement bien reproduits. Les zones d'action des vagues semblent limitées aux zones de profondeur inférieure à 30 m. Notre modèle autorise une reproduction correcte des courants à toutes les échelles et sa nature 3D permet un calcul plus précis de la tension de cisaillement de fond et du courant près du fond, responsables respectivement de la mise en suspension et de l'advection des sédiments.

Cette thèse a deux objectifs principaux: (i) la reconstruction de l'évolution des plaines côtières autour des baies de Chabahar et de Pozm et (ii) L'évaluation des risques côtiers (tsunamis et tempêtes extrêmes) par l'étude des dépôts de haute énergie. Vastes plaines côtières et paleo-rivages protégées par des terrasses marines soulevées sont présents autour des baies de Chabahar et Pozm. Nous avons mise en évidence des changements du niveau marin relatif le long de quatre profils. L'architecture interne des paleo-rivages a été imagée en utilisant le géoradar (GPR). Des analyses sédimentologiques et stratigraphiques des séquences côtières ont été examinées par carottages et tranchées. Les paleo-rivages sont datées entre 4800 et 270 ans BP à des distances respectives de 5 km et de 670 m du rivage actuel. La position spatiale des paléo-rivages montre une chute du niveau relatif de la mer de 15 m au cours des 4800 derniers années. Nous insistons aussi sur le rôle de contrôle des structures géologiques. Les dépôts d'événements (tsunami et tempêtes) ont été étudiés en contexte de côte meuble par Les sédiments sableux et coquilliers d'origine marine, et sur les côtes rocheuses par les dépôt des blocs déplacés. Nous avons appliqué des modèles hydrologiques pour évaluer et comparer la hauteur des vagues et la distance d'inondation. Nos résultats montrent qu'aucun événement de tempête, connu ou potentiel, n'est capable de transporter les blocs observés. Des vagues de tsunamis de l'ordre de 4 m de hauteur sont suffisantes pour transporter les blocs. La côte de Makran a enregistré des indices de paléo-tsunamis probablement générés par de grands séismes dans la zone de subduction
In this thesis we have two main goals: (i) to reconstruct the Holocene coastal evolution and relative sea-level changes using strandplains around the Chabahar and Pozm bays; and (ii) to evaluate coastal hazards (tsunami and extreme storms) along the Iranian coast of Makran using high-energy deposits. Since the mid-Holocene, the shoreline rimming the bays of Chabahar and Pozm has prograded ~5 km and formed extensive strandplains. We documented relative sea-level changes along four coast-normal profiles. Internal architecture of strandplain imaged using Ground Penetrating Radar (GPR). The sedimentology and stratigraphy of the coastal sequence were studied by coring and trenching. The highest paleo-coastline is located about 5 km inland and stands approximately 15 m above present sea level. Paleo-shorelines date back between 4800 and 270 years BP at respective distances of 5 km to 670 m from the active shoreline. The spatial position of the palaeo-coastlines demonstrates a fall in local sea level of around 15 m during the last ~4800 years. Event deposits attesting to high-energy waves have been studied in low-lying coast by study of Over-washed sandy and shelly marine sediment and on the rocky shore by study of displaced boulder deposits. We applied hydrologic models to estimate the height and inundation distance of exceptional waves. Our results demonstrate that no known or probable storm is capable of detaching and transporting the boulders. Tsunami waves 4 m in height are enough to transport the boulders. We conclude the Makran coast has archived evidence of palaeo-tsunami events generated in the Makran subduction zone

Dans cette thèse je me suis intéressée à l'observabilité de la variabilité de la dynamique océanique de surface du Golfe de Gascogne à partir d'observations satellite et in situ et de simulations numériques basées sur le code SYMPHONIE. Les objectifs sont d'améliorer notre connaissance des processus haute fréquence (de quelques heures à quelques jours) forcés par l'atmosphère et d'évaluer l'adéquation des outils disponibles pour l'observation et la représentation de ces processus. Dans une première approche, j'ai estimé la capacité d'un jeu de données altimétriques côtier à observer la variabilité de l'Iberian Poleward Current (IPC) durant l'hiver 2004. Les résultats ont montré qu'un tel jeu de données était capable de détecter les pulses de l'IPC et que l'altimétrie est un outil complémentaire aux observations de SST et in situ pour le suivi de l'IPC. Dans une seconde approche, j'ai étudié la réponse de l'océan au passage de la tempête Klaus du 24 janvier 2009 simulée par le modèle. J'ai caractérisé la réponse en température et salinité et les processus de mélange associés, la réponse en courant de surface et le phénomène de surcote. Le réalisme du modèle a été évalué par comparaison avec des observations satellites et in situ. Une part importante de mon travail a été accordée à l'amélioration des performances de ma configuration du modèle avec la réalisation de tests sur les paramétrisations.

Dans cette thèse je me suis intéressée à l'observabilité de la variabilité de la dynamique océanique de surface du Golfe de Gascogne à partir d'observations satellite et in situ et de simulations numériques basées sur le code SYMPHONIE. Les objectifs sont d'améliorer notre connaissance des processus haute fréquence (de quelques heures à quelques jours) forcés par l'atmosphère et d'évaluer l'adéquation des outils disponibles pour l'observation et la représentation de ces processus. Dans une première approche, j'ai estimé la capacité d'un jeu de données altimétriques côtier à observer la variabilité de l'Iberian Poleward Current (IPC) durant l'hiver 2004. Les résultats ont montré qu'un tel jeu de données était capable de détecter les pulses de l'IPC et que l'altimétrie est un outil complémentaire aux observations de SST et in situ pour le suivi de l'IPC. Dans une seconde approche, j'ai étudié la réponse de l'océan au passage de la tempête Klaus du 24 janvier 2009 simulée par le modèle. J'ai caractérisé la réponse en température et salinité et les processus de mélange associés, la réponse en courant de surface et le phénomène de surcote. Le réalisme du modèle a été évalué par comparaison avec des observations satellites et in situ. Une part importante de mon travail a été accordée à l'amélioration des performances de ma configuration du modèle avec la réalisation de tests sur les paramétrisations
We analyse the variability of winter upper circulation in the southern Bay of Biscay from satellite and in situ observations and numerical simulations based on the SYMPHONIE code. We aim to get a better insight on the high frequency dynamics (a few hours to a few days) due to atmospheric forcing and estimate the adequacy of available tools to observe and simulate these processes. We first determine whether a coastal altimetric dataset (based on TOPEX/Poseidon and Jason-1 alongtrack data) can detect occurrences of a slope current (the Iberian Poleward Current, IPC). The results show the ability of altimetry to monitor IPC pulses under any atmospheric conditions or when the SST signature is weak, that makes it as an essential component for the IPC observing system in addition to satellite SST and mooring data. Then, we analyse the ocean response to storm Klaus that occurred on January 24th 2009 and its representation in a numerical simulation. More specifically, we characterize the response in temperature and salinity and the vertical mixing processes, the response in surface currents and the surge associated to the windstorm. The realism of the numerical simulation to represent these processes is evaluated by comparisons with satellite and in situ observations. Besides, a large part of the study is dedicated to improve the numerical simulations making several tests on parametrisations

L'objectif de ce travail a été de développer une méthodologie de télédétection novatrice, s'appuyant sur des plateformes existantes, de suivi des principaux facteurs influençant la dynamique côtière. Lors de mon étude j'ai développé des suivis basés sur un outil classique: l'altimétrie satellitaire. Mon approche s'est appuié sur les nouvelles missions spatiales dont j'ai évalué l'apport sur la zone côtière qui est la plus critique qui est la plus critique du point de vue socio-économique. J'ai plus spécifiquement regardé la façade atlantique entre La Rochelle et Bayonne. Je me suis ensuite intéressée à une technique originale basée sur la réflexion des ondes GNSS (GNSS-R). Ces outils nous permettent de surveiller précisément les diverses ondes de marée et de détecter des phénomènes plus singuliers comme la tempête Xynthia (2010) qui a affectée le Sud de l'Europe. Ces outils démontrent qu'il est possible aussi de suivre la dynamique côtière liée aux variations de houle et son impact sur l'érosion côtière, et même les effets de la forte dépression atmosphérique associée à Xynthia et qui a eu un impact visible sur le niveau local de l'océan atlantique. Ma thèse repose sur deux approches complémentaires basées sur deux échelles d'analyse, l'une globale associée à l'altimétrie satellitaire l'autre plus locale, dédiée à la détection des évènements extrêmes et basée sur le réflectométrie. La première étude s'appuie sur différentes missions altimétriques et nous a permis de suivre les variations du niveau de la mer de la côte atlantique française au Sud du golfe de Gascogne durant la période de 1995-2015. Les données SARAL, dont l'empreinte au sol au de l'ordre de 6 km, montrent qu'il est maintenant possible de s'approcher de la bande côtière jusqu'à ~10km avec une grande précision (~20cm). La seconde application repose sur le GNSS-R que nous avons utilisé pour suivre la partie protégée de la baie de Saint Jean de Luz. Là encore les résultats sont exceptionnels puisqu'ils nous ont permis de suivre l'impact de la tempête Xynthia. J'ai ainsi mis en évidence qu'il était possible avec un seul instrument de suivre les effets des marées, et les effets des surcotes marines qui, associées à l'impact de la pression atmosphérique, donnent une bonne corrélation (R=0.8 entre la composante RC3 et les surcôtes, et R=0.72 avec la pression atmosphérique) durant la tempête. Enfin nous avons aussi regardé ce qui se passe lors de la transition eaux continentales/océaniques pour les deltas du Fleuve Rouge et du Mékong (Vietnam). Et mêmes si les séries temporelles sont assez courtes, les résultats sont plus qu'encourageant puisqu'ils nous ont permis de de suivre les épisodes de crues associées à deux tempêtes tropicales (Mirinae et Nida) et de mesurer le retard entre les chutes de pluies et la propagation de l'onde crue qui montre dans le cas présent un délai de de 48h pour Nida. Grâce au déploiement dans de nombreux pays de réseaux GNSS permanents, cette technique peut être appliquée lorsqu'une station GNSS permanente est située près du rivage. L'approche GNSS-R peut être alors utilisée pour le suivi des variations du niveau de la mer mais aussi l'impact d'évènements extrêmes. Pour cela nous avons utilisé 3 mois d'enregistrements (janv-mars 2010) de la station GNSS de Socoa, pour déterminer les composantes, court terme, de la marée dans les signaux GNSS-R et pour identifier la tempête Xynthia
The objective of this PhD thesis was to develop an innovative remote sensing methodology, based on existing platforms, to monitor the main factors influencing coastal dynamics. We propose monitoring based on a classic tool i.e. satellite altimetry but with a focus on new space missions (SARAL, Sentinel-3). Whose contributions will be evaluated, particularly in the coastal zone, which is the most critical from a socio-economic point of view? I have focused my attention on the French Atlantic coast between La Rochelle and Bayonne. We will also rely on an original technique based on the reflection of GNSS positioning satellites (technical known as GNSS-R). These tools will allow us to precisely monitor the various tidal waves, but they have also allowed us to detect more unusual phenomena such as the extreme event of 2010: the storm Xynthia that affected the coasts of southern Europe. These tools demonstrate that it is also possible will also be able to see to monitor the coastal dynamics related to swell variations and its impact on coastal erosion, and even the effects of the strong atmospheric depression associated with Xynthia, which has had a measurable impact on the local sea level of the Atlantic Ocean. My thesis is focused on two complementary approaches based on two scales of study: the first one is global and used satellite altimetry, the second one is more local and focused on the extreme event detection and it is based on the GNSS reflectometry. The first study, which I carried out, relies on different satellite altimetry missions (ERS-2, Jason- 1/2/3, ENVISAT, SARAL) which allowed us to follow the sea level variations (SSH) from the French Atlantic coast to the south of the Bay of Biscay during the 1995-2015 period. SARAL data, including a footprint of around 6 km, show that it is now possible to approach the coastal fringe up to ~ 10 km with a great precision (RMSE ~ 20 cm). The second application is based on the GNSS-R methodology that we used to track SSH in the inner part of the bay of Saint Jean de Luz - Socoa during the storm Xynthia. Here again the results are exceptional since they allowed us to follow the impact of the storm Xynthia on the local level of the ocean. I thus highlighted that it was possible with only one instrument to follow the effects of the tides, and even the effects of the marine surges which associated to the impact of the atmospheric pressure on the sea level give a good correlation (R = 0.77 between the RC3 component and the surge, and R = 0.73 with the atmospheric pressure) during storm. Finally we also looked at what is happening in the transition between continental and oceanic waters for the deltas of the Red River and Mekong in Vietnam. And, even if the time series are rather short or truncated (Red River) the results are more than encouraging since they allowed us to follow the flooding events associated with two tropical storms (Mirinae and Nida) and to measure the delay between the rain falls and the propagation of the flood wave which shows in this case a delay of 48 h for Nida. With the deployment of permanent GNSS networks in many countries, this technique can be applied when a permanent GNSS station is located near the shore. The GNSS-R approach can be used to monitor sea level variations but also the effect of extreme events. For that we used 3 months of recordings (January-March 2010) from the Socoa GNSS station to determine the tidal components in the GNSS-R signals and to identify the Xynthia storm