La morphodynamique des plages belges sous la loupe du projet RS4Mody

Publié le 24 juin 2021

Plus de 70 % des côtes sableuses du monde ont subi une érosion nette au cours des dernières décennies. Comprendre les éléments qui influencent la dynamique spatiale et temporelle des plages est donc fondamental afin de pouvoir prendre des mesures de protection.

Dans le cadre du projet STEREO RS4Mody, des chercheurs de la VUB, du VITO et de l'UCL ont pris leurs quartiers à la côte belge sur la plage de Groenendijk à Coxyde et ont réuni un maximum d'informations récoltées grâce à des vols de drones équipés d'une caméra multispectrale et à des campagnes aériennes LiDAR mais aussi grâce à la compilation de données historiques sur plus de 25 ans (photos aériennes et de terrain, cartes, données LidAR, littérature...).

Des barres de sables protectrices trop peu étudiées

La zone intertidale, ou estran, est la partie du littoral située entre les limites extrêmes des plus hautes et des plus basses marées. A la côte belge, cette zone subit des amplitudes de marée importantes (supérieures à 4 mètres). Dans ces milieux, qu'on qualifie de macrotidaux, les plages sont généralement caractérisées par de multiples barres sableuses qui peuvent parfois s'étendre sur plus de 5 km le long de la côte. Ces barres sableuses jouent un rôle important dans la protection de la plage contre l'érosion due aux tempêtes en réduisant l'énergie des vagues sur la côte.

Image aérienne des barres sableuses du site d'étude à Coxyde

La plupart des études sur la morphodynamique des barres intertidales se concentrent sur le court terme, avec des observations de modifications de leur morphologie à l'échelle d'une journée, d'une semaine ou parfois d'un mois. En raison des nombreux défis associés à un environnement dynamique où la réponse morphologique influence les facteurs moteurs, peu d'études ont tenté de comparer la morphodynamique des barres à différentes échelles de temps. Il y a également un manque d'informations sur leurs caractéristiques à grande échelle (>1km).

Mieux comprendre grâce à RS4MoDy

Le projet STEREO RS4MoDy a étudié et cartographié le comportement et l'évolution morphologique d'une plage macrotidale à barres sableuse tant à court terme (événement de tempête) qu'à long terme (> 25 ans). Les chercheurs ont analysé les rôles relatifs des différents facteurs météorologiques et marins qui influencent le comportement et l'évolution des barres sableuses (vitesse et direction du vent, caractéristiques des vagues, niveau de l'eau...).

Roses annuelles des vents et des vagues de 2000 à 2019

Les données historiques LiDAR aériennes à haute résolution spatiale ont fourni des détails sur les changements morphologiques à long terme. Des campagnes de vols de drones équipés de caméras à haute résolution ont été réalisées avant et après une tempête afin d'en évaluer l'impact, ainsi que la dynamique de récupération des barres. Un suivi hydrodynamique avec des analyses des sédiments et des structures internes des barres sableuses a également été effectué afin de développer et de mettre en œuvre un modèle conceptuel de la morphodynamique des plages à barres macrotidales qui incorpore les facteurs impactants et les caractéristiques des sédiments à court et à long terme.

Modèle numérique d'élévation (MNE) avant et après tempête, avec indicateurs du trait de côte et caractéristiques morphologiques des plages (à gauche) et différence des MNE (à droite)

Les chercheurs ont pu montrer que le modèle développé au cours du projet permet de prédire dans le temps l'évolution des caractéristiques morphologiques intégrées de la plage. Ces résultats permettent une meilleure compréhension de la dynamique de ces plages et fournissent des informations très utiles aux autorités en charge de la gestion et de la sécurité des zones côtières.