Impacts et efficacité d'un rechargement en galets sur une plage (le cas des Saintes-Maries-de-la-Mer -Camargue-)
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Mémoire de Master 1 Géographie Aménagement Environnement et Développement
Année 2020/2021
Impacts et efficacité d’un rechargement en galets sur une
plage (le cas des Saintes-Maries-de-la-Mer -Camargue-)
Réalisé par Maëly VOISIN-HENRIO
Directeur de mémoire : François SABATIER, Maître de conférence
Remerciements
Avant toutes choses, je tiens à remercier François Sabatier, professeur à l’université d’Aix-
Marseille. En tant que directeur de mémoire, il m’a guidé dans mon travail et m’a aidé à
trouver des solutions pour avancer.
Je tiens également à remercier le CEREGE (Centre Européen de Recherche et
d’Enseignement des Géosciences de l’Environnement) et l’ITEM (Institut Méditerranéen pour
la Transition Environnementale) pour leurs collaborations en me fournissant des données
précises indispensables à la réalisation de ce mémoire.
-2-
Table des matières
Remerciements ..............................................................................................................- 2 -
Introduction ..................................................................................................................- 4 -
Problématique ...............................................................................................................- 6 -
Présentation du site ..................................................................................................... - 11 -
État de l’art sur le rechargement en galets des plages méditerranéennes ................... - 16 -
Données et méthodes ................................................................................................... - 24 -
Données ............................................................................................................................... - 24 -
Traits de côtes .......................................................................................................................................... - 24 -
La distribution des galets ......................................................................................................................... - 25 -
Les houles ................................................................................................................................................ - 26 -
Méthodes ............................................................................................................................. - 27 -
Variations du trait de côte ........................................................................................................................ - 27 -
Déplacement des dépôts de galets............................................................................................................ - 29 -
Exploitation des données de houle ........................................................................................................... - 30 -
Résultats ...................................................................................................................... - 31 -
Évolution du trait de côte .................................................................................................... - 31 -
Déplacement du cordon de galets ........................................................................................ - 38 -
Indicateurs morphologiques ..................................................................................................................... - 39 -
Cartographie des dépôts ........................................................................................................................... - 43 -
Chronologie des tempêtes .................................................................................................... - 49 -
La houle et le cordon de galet .................................................................................................................. - 51 -
Conclusion ................................................................................................................... - 54 -
Table des Illustrations : ............................................................................................... - 55 -
Bibliographie ............................................................................................................... - 57 -
-3-
Introduction
Pour pallier au recul du trait de côte, les régions du littoral méditerranéen
utilisent différentes méthodes de protections tels les ouvrages en enrochements (épis,
digues…), la végétalisation des dunes ou encore le rechargement artificiel en sable. Cette
dernière technique consiste à déposer du sable et/ou du graviers/galets sur une plage afin de
compenser son érosion. L’engraissement artificiel de la plage augmentera sa capacité à protéger
la côte, en absorbant notamment l’énergie des vagues et en rajoutant des volumes au budget
sédimentaire de la plage. Cette méthode est reconnue comme étant une technique plus douce,
respectueuse de l’environnement et qui semble moins perturber le milieu par rapport
aux ouvrages en enrochements. Cependant, l’impact des extractions en mer est encore mal
connu et il pourrait également entraîner des bouleversements dans l’équilibre sédimentaire. De
plus, cette technique nécessite un entretien récurrent et peut dans certains cas représenter des
investissements financiers importants.
En méditerranée, de nombreux pays ont adopté cette méthode « souple » de protection
du littoral, en revanche chaque région utilise des techniques d’extraction différentes que ce soit
par dragage (opération consistant à extraire les matériaux situés sur le fond d’un plan d’eau) ou
extraction terrestre. En fonction de la nature de la plage et de la granulométrie des sédiments
qui composent la plage, les rechargements ne sont donc pas identiques, même ils reposent sur
le même principe.
Le recul du rivage qui justifie un rechargement connaît des causes multiples dont celle liée à
l’érosion en aval dérive d’enrochements. En effet, les ouvrages longitudinaux et transversaux
présentent des inconvénients. Un ouvrage transversal (tel les épis) va bloquer la dérive littorale,
en jouant un rôle de barrière plus ou moins perméable capable de piéger une partie des
sédiments en transit. L’arrière de l’épis sera alors en érosion. Pour A.Miossec (1990), c’est la
diffraction des houles en tête d’ouvrage qui provoquerait ensuite une érosion en arrière même
de l’épi.
Figure 1 : Problème lié aux ouvrages : L'érosion en aval dérive
-4-
Pour combler le déficit sédimentaire qui s’observe en aval des ouvrages longitudinaux,
des opérations de rechargements des plages peuvent être entreprises. La plupart du temps, ceux
sont des rechargements en sable, ce qui suppose des réserves disponibles, le plus souvent, le
sable est extrait à quelques centaines de mètres au large des plages. Les opérations sont
coûteuses et doivent être renouvelées assez fréquemment en raison de tempêtes par exemple.
-5-
Problématique
En Camargue, dans un environnement de plages sableuses, la plage Est des Saintes-
Maries-de-la-Mer connaît un phénomène d’érosion côtière en aval dérive des enrochements qui
protègent le village (Sabatier et al., 2009). Celui-ci a été « combattu » en 2007 par un dépôt de
galets mais le rivage n’a cessé de reculer et aujourd’hui la plage a disparu.
Figure 2 : Photo aérienne de la zone rechargée en galets en 2007
-6-
Figure 3 : Photo aérienne de la plage de la Fourcade en 2016
Nous nous demanderons alors pourquoi l’opération “rechargement en galet” de la plage
de la Fourcade n’a pas limité l’érosion côtière sur ce secteur. Nous pouvons nous demander
quelles sont les modifications géomorphologiques induites par l’érosion en aval dérive sur le
milieu et si finalement l’installations des ouvrages maritimes induit systématiquement un
phénomène d’érosion latérale. L’opération de rechargement en galet, n’a pas eu l’effet souhaité
de conserver la plage, nous pouvons donc nous demander si les galets ont eu pour effet
d’accélérer le recul du rivage et dans quelle direction le cordon de galet s’est-il déplacé, dans
le sens de la dérive littorale ?
-7-
La première hypothèse que l’on peut déduire est que le blocage des sédiments par les
épis du grau de la Fourcade, induit une érosion étant donné que les sédiments sont bloqués.
Figure 4 : Phénomène d’érosion en aval dérive au Grau de la Fourcade
-8-
La deuxième hypothèse probable est que l’augmentation de la granulométrie (galets) de
la plage se traduit par une accentuation de la pente de la plage et d’une augmentation de la
réflexion de la houle et une augmentation de la pente sous-marine, ce qui pourrait accélérer le
recul du trait de côte.
Figure 5 : Profils en travers de la plage Est entre 2004 et 2008
Comme nous pouvons le constater la pente est plus forte pour 2007 et 2008 par rapport à 2004
soit avant l’opération de rechargement.
-9-
Pour répondre à la problématique et tester nos hypothèses, ce mémoire vise donc à
évaluer l’'impact et l’efficacité d'un rechargement en galets sur une plage sableuse soumise à
une érosion importante en aval dérive d’ouvrages en enrochements. Nous utiliserons des
photographies aériennes, des images satellites pour définir les variations du rivage et le
déplacement du dépôt de galets dont nous tenterons de relier l’évolution aux conditions de
houles locales.
- 10 -Présentation du site
Située à l’embouchure méditerranéenne du Delta du Rhône, la Camargue est une
région paralique (zone naturelle constituée d’une masse d’eau de transition entre le milieu marin
et le milieu continental) de 150 000 hectares combinant eau douce fluviale, eau de mer et celle
des précipitations. Cette combinaison hydraulique à trois facteurs liée au delta s’est faite
pendant des milliers d’années, avec des fluctuations naturelles. L’emblématique revue du
National Geographic, le 20 janvier 2020, publiait un article sur la Camargue. La directrice de
la Réserve naturelle de Camargue, Anaïs Cheiron nous explique que : « Le delta n’a cessé de
bouger dans l’histoire jusqu’au 19e siècle où on a contraint la lagune en construisant des digues.
Tout notre enjeu est de créer une gestion naturelle d’un système totalement anthropisé. Mais on
atteint les limites de ce système figé. Le climat nous rattrape et il est peut-être temps de
s’emparer de ces sujets ». Cet article s’intéresse également à l’efficacité des digues qui ont été
construites par exemple aux Saintes-Maries-de-la-Mer, capitale du parc régional de la
Camargue. En effet, l’article stipule : “Aux Saintes-Maries-de-la-Mer, des digues construites
en bords de plages dans les années 80 sont aujourd’hui submergées à 100 voire 150 mètres au
large”. En revanche, l’efficacité des infrastructures aux Saintes-Maries-de-la-Mer est remis en
question : “Face à l’inefficacité de ces infrastructures, l’idée du renoncement et d’un recul
stratégique des populations est avancée”. En effet, le recul du trait de côte aux Saintes-Maries-
de-la-Mer est un sujet depuis de nombreuses années étudié et à l’origine de nombreux travaux
de protection du littoral
Figure 6 : Localisation de la commune des Saintes-Maries-de-la-Mer au sein du
territoire français
- 11 -La commune des Saintes-Maries-de-la-Mer est une station balnéaire située en région
PACA (Provence Alpes Côte d’Azur) dans le département des Bouches-du-Rhône. Elle
concentre une population de 2157 habitants (INSEE, 2018) et possède une densité de 5,8
hab/km^2. Les Saintes-Maries est la seconde de France en termes de superficie (37 461 ha),
derrière Arles avec qui elle partage la Grande Camargue.
La zone sur laquelle nous allons nous concentrer est la plage de la Fourcade située à
l’Est du centre-ville. Elle est considérée comme étant la plage la plus sauvage de la station
balnéaire. Elle s’étend sur plusieurs dizaines de kilomètres allant jusqu’à la pointe de Beauduc.
Après le pertuis de la Fourcade qui annonce le début de la plage on observe une absence
d’ouvrages maritimes. On observe une plage très mince. Nous pouvons penser que les
aménagements en amont de cette plage bloquent l’apport de sédiments sur la plage de la
Fourcade.
Figure 7 : Localisation de la plage Est des Saintes-Maries-de-la-Mer dans le Golfe de Beauduc
- 12 -Figure 8 : Cellules sédimentaires de Camargue (PNR de Camargue, 2006)
La Figure 8 représente les cellules sédimentaires de la Camargue en relation avec le sens
de la dérive littorale résultante. La plage Est des Saintes-Maries-de-la-Mer se localise dans la
cellule 2, elle correspond à un secteur en érosion.
Figure 9 : La Plage Est des Saintes-Maries-de-la-mer
- 13 -En ce qui concerne la morphologie de la plage Est, elle est très sensible aux dynamiques
marines, elle est très dégradée et à certains endroits très étroite. La structure granulométrique
prédominante sur la plage Est se caractérise par des sables très fins entre 0,1 et 0,2 mm.
Le site des Saintes-Maries-de-la-Mer présente une succession d’ouvrages de type différents :
aménagement portuaire et de protection (épis, épis en T, digue). D’après le SYMADREM
(Syndicat Mixte Interrégional d’Aménagement des Digues du Delta du Rhône et de la Mer), le
premier ouvrage (digue à la mer) construit entre les 2 bras du Rhône afin d’empêcher l’entrée
des eaux salées dans le delta du Rhône, a été édifié en 1860. Le village est aujourd’hui une
station balnéaire importante, dont la zone urbanisée est très proche du rivage. Cependant au
milieu du XIX ème siècle, l’ensemble du village était basé à une distance de plus de 400 m de
la côte. Le pertuis de la Fourcade a été construit entre 1980 et 1985 d’après le SYMADREM.
C’est vraiment à partir des années 1970 que les ouvrages en enrochements se développent
jusqu’au début des années 2000. Entre 2000 et 2012, un programme d’aménagement au droit
du village, compris entre l’embouchure du Petit Rhône à l’Ouest et le Pertuis de la Fourcade à
l’Est est établit. Ce programme porte sur la construction, le confortement ou le reprofilage des
ouvrages prévus par des études antérieures. Pendant la même période se sont ajoutés, des
travaux de grosses réparations et rechargement de plage.
Quelques années après la construction des premiers brises lames près de l’embouchure du petit
Rhône à l’Ouest de la commune, l’engraissement du rivage a été constaté, des plages sont
apparues et des tombolos (cordon littoral constitué par une levée de galets ou de sable) se sont
formés à l’arrière des ouvrages.
Figure 10 : Répartition des différents ouvrages maritimes et opération de protection sur le
secteur de la Fourcade
- 14 -Comme nous nous pouvons l’observer sur la figure 9, l’opération de rechargement a
eu lieu en septembre 2007 et a consisté à déposer des galets sur une plage de sable fin.
En effet, le réapprovisionnement en galets est une expérimentation sur 270 mètres de linéaire
avec des sédiments d’une granulométrie entre 20 et 40 mm.
Figure 11 : Plan des travaux de l’opération de rechargement en galet
Le plan ci-dessous présente la nature des travaux engagés. Son objectif principal reste
la protection de la digue à la mer en arrière. Le PNR de Camargue est membre du comité de
suivi associé à cette expérimentation.
Le comité de suivi a d’ailleurs montré qu’au bout d’un an, les galets ne se retrouvaient pas dans
les petits fonds marins (et n’en aggravaient pas l’érosion à ce stade) au droit du rechargement
mais qu’ils dérivaient fortement à l’est.
Donc dans la partie suivante nous allons faire une synthèse bibliographique sur tout ce qui
concerne les rechargements et surtout les rechargements en galet sur du sable pour voir s’il y
a d’autres expériences comme celle-ci en méditerranée et quelle a été la finalité.
- 15 -État de l’art sur le rechargement en galets des plages méditerranéennes
Dans ce chapitre, il s’agira de recenser différentes plages de méditerranée ayant eu
recours à des opérations de rechargement artificiel. Le but étant de trouver un/des exemple/s de
plage de nature sableuse ayant été rechargée en galet, pour établir des comparaisons avec la
plage Est des Saintes Marie de la Mer.
Pour trouver des plages rechargées en Europe et sur le pourtour méditerranéen, nous nous
sommes focalisés sur le fait de trouver des plages rechargées en galet comme la plage de la
Fourcade pour savoir si ça a déjà été fait auparavant et quelles méthodes d’extraction et taille
de granulométrie avait été choisie. Pour ce faire, le moteur de recherche Google scholar nous a
permis de trouver de nombreux articles universitaires. Tout d’abord nous avons commencé par
chercher en français avec les mots clés suivants : rechargement / plage / galet. Nous avons
trouvé exclusivement des articles sur la baie des anges à Nice. Cependant c’est un rechargement
en galet, certes mais sur un cordon de galet déjà existant. Le but était de trouver une plage
rechargée en galet de nature sableuse. Nous avons donc affiné nos recherches en cherchant des
articles en anglais, avec les mots clés suivants : beach nourishment / pebble / gravel. Les
premiers articles concerne surtout l’Espagne et l’Italie en cherchant dans les bibliographies et
dans les citations nous pouvons trouver des manuels généraux sur le rechargement de plage par
exemple. Le premier article qui vient quand on tape ces mots clés, c’est un article de M.Bitan
et .al en 2020 sur le rechargement de la plage de Tel Ashkelon en Israel. Cet article est
intéressant car contrairement aux autres il décrit un rechargement d’une plage de nature
sableuse avec des galets.
Pour filtrer les articles qui concernait des rechargements de galets sur plage sableuse,
un tableau excel a été établit en regroupant : le titre de l’article, l’auteur, la date, l’aire
géographique, le type de plage, la marée et la mer concernée. Sur 53 références
bibliographiques, 12 sont des manuels généraux sur le rechargement, 40 sont des articles sur le
rechargement artificiel et 1 sur le rechargement de galet sur sable.
- 16 -- 17 -
- 18 -
Tableau 1 : Synthèse des articles abordant le rechargement des plages
- 19 -La répartition des plages rechargées se font essentiellement en Europe de l’Ouest dans
les pays tels que la France, l’Espagne, l’Italie ou encore Malte (Figure 12 : Localisation des
plages rechargées en méditerranée occidentale). Ce sont des pays très touristiques, qui réalisent
de nombreuses opérations de rechargement. Les rechargements se font surtout dans un but
touristique, surtout en Espagne, où de nombreuses plages qui était de nature rocheuse ont été
rechargées avec du sable pour augmenter leur attractivité. En Italie, beaucoup de
rechargements sont réalisés mais aussi beaucoup d’opérations expérimentales avec
des dépôts grossiers sur des plages sableuses. Nous présentons ici une synthèse par pays.
Figure 12 : Localisation des plages rechargées en méditerranée occidentale
- 20 -En revanche en méditerranée orientale, on observe beaucoup moins d’opérations de
rechargement. Nous pouvons voir qu’il y a des opérations de rechargement en Grèce, en Égypte
ou encore en Israël. L’opération de réapprovisionnement en Israël date de 2020, c’est la plus
récente des opérations que nous avons pu recenser.
Figure 13 : Localisation des plages rechargées en méditerranée orientale
En Méditerranée française les expériences d’opérations de rechargement artificiels
d’envergure sont finalement réduites. Par exemple, le site de la flèche de l’espiguette en
Camargue (région Occitanie) a subi un dragage important pour recharger en sable la plage de
Carnon dans la baie d’Aigues-Mortes (Vanroye, 2009 ; Lerredde et H.Michaud, 2013). Dans la
baie des Anges à Nice (O. Cohen, E.J Anthony, 2007 ; Anthony et al., 2010), la plage est
composée de galets à la suite de rechargements artificiels massifs depuis des décennies. Les
sédiments pour le rechargement des plages sont fournis par des opérations de prévention des
inondations dans le lit de la rivière Paillon, riche en graviers. Avec ces 2 exemples en France,
on observe qu’en fonction du type de plage le rechargement artificiel sera adapté à la nature de
la plage, pour obtenir des combinaisons « sable-sable » ou « galet-galet ».
En Italie, à Gênes sur les plages de Boccadasse, Bagnara et Caprafico (Corradi et al.,
2006), les sédiments utilisés pour le rechargement artificiel sont extraits des dépôts fluviatiles
provenant du torrent de Bisagno. En Italie, on observe quelques projets pilotes et différents
modes d’extractions pour le réapprovisionnement des plages. La plage Marina di Pisa en
Toscane (Cammelli, et al. 2006) est une plage de graviers et elle a été rechargée en gravier au-
- 21 -devant de sa digue, tout comme la plage de San Michele Sassi Neri (Harley et al., 2014) qui est
une plage de graviers et qui a été rechargée en graviers. Ici encore, on retrouve des
rechargements de même nature que la plage d’origine, et il y a d’autres exemples comme ceux-
là, la plage de Vesima Beach à Gênes (Corradi et al., 2004), est également une plage de galets
qui a été rechargée en galet. Les plages sableuses d’Italie ont également le droit à leurs propres
rechargements. Les plages de la côte adriatique, 8 plages de la région des Abruzes (Orlando et
al., 2017) de nature sableuse ont subi des rechargements en sable par dragage dans des carrières
marines. Dans la région centrale de Latium, la plage sableuse de Terracina au bord de la
mer Tyrrhénienne (Parlagreco et al., 2011) a également été rechargée sur le front de mer en
sable. Tout comme les plages de la côte appartenant à la région d’Emilie-Romagne, qui ont
bénéficié de rechargement artificiel en sable cependant grâce à un système de dérive
automatique (Corbeau et al, 2009). En Ligurie, à la Spézia sur la plage de Levanto qui est une
plage mixte (sables et graviers) a été rechargée seulement en gravier. En revanche des projets
pilotes, comme les plages de Toscane ont vu le jour. En effet, 7 plages de cette région ont été
rechargées avec des particules de marbres, des déchets industriels d’une carrière de la
région (Jackson et al., 2006). En Sicile, à Giardini Naxos (Lanza et Randazzo, 2013) sur la
plage à « gros grains » de Taormina un système de barrière immergée a vu le jour pour retenir
les éléments extraits. Nous pouvons observer le même fonctionnement sur la plage
de Punta Marina sur la côte Adriatique (Utizi et al. 2016), c’est une plage sableuse bénéficiant
d’un rechargement par une berme d’alimentation, comme un récif artificiel pour retenir le
remplissage de sable.
En Espagne, la côte méditerranéenne subit une pression urbanistique et touristique très
importante. Le rechargement artificiel des plages est donc une pratique courante sur les plages
de la côte méditerranéenne espagnole. De nombreux articles ont été écrits sur les plages
d’Alicantes dans la région de Murcia (L. Lopez et al, 2018). Les plages de
El Portet de Moraira (Chiva et al, 2018), la plage de Carrer de Mar (Pagan et al., 2018) sont des
plages de graviers ou à gros-grains et qui sont rechargées en sables fins. La ville de Benidorm à
quelques kilomètres d’Alicante utilise également le rechargement sur la plage
de Poniente. Nous pouvons remarquer que ce sont les plages de villes, qui bénéficient de
rechargements massifs en sable, en raison de la forte attraction touristique. Les plages de
Barcelone sont également fortement rechargées. Au Sud de l’Espagne, la plage
de Guadalfeo (R.J Bergillos, 2018) est une plage deltaïque, les fronts de delta sont les zones où
les courants fluviaux pénètrent dans la mer en y déposant leur charge. C’est également le site
où les particules sont reprises et dispersées par des agents hydrodynamiques du bassin
récepteur. On peut distinguer 2 types d’environnements : les chenaux de distribution, bordés
de levées subaériennes prolongées vers le large par des levées immergées et les barres
d'embouchures, qui sont des bancs sableux formés en bordure externe des chenaux de
distribution. Les taux de sédimentation y sont les plus élevés de tout le delta et les dépôts sont
soumis au remaniement permanent des vagues et des courants. La plage de Guadalfeo bénéficie
alors d’un rechargement avec des sédiments de granulométrie supérieure à 0,01 m d’origine
fluviatile, en effet, ils proviennent du fleuve guadalfeo.
À Malte, à St. Julian’s dans la baie de St. George’s (Borg et Gauci, 2006) le
- 22 -réaménagement de la plage s’est fait par le réapprovisionnement en sédiments grossiers
d’origine terrestre (environ 2 mm), ils ont été déposés au fond de la baie pour créer une plage
artificielle. Le projet de réapprovisionnement de la plage de la baie de Saint-Georges a été un
succès puisque : le sable utilisé pour réapprovisionner la plage a été retenu au fond de la baie
et aucun effet environnemental négatif n’a été détecté.
En Israël, pendant longtemps, les techniques de dragages étaient utilisées pour recharger les
plages de la côte israélienne. Cependant, les opérations de rechargement en sable fin ont été
finalement considérées peu efficaces (Bitan et Zviely, 2020) car elles nécessitent un entretien
régulier coûteux. Des alternatives voient le jour comme sur la plage de Tel Ashkelon (Bitan et
al., 2020). En effet, sur cette plage sableuse et relativement plate, le projet ne consiste plus à
des dépôts de sables mais de galets en faisant l’hypothèse d’une stabilité plus importante face
à l’érosion. L’objectif étant de limiter les phases d’entretien pour réduire les couts, grâce à des
sédiments plus gros qui seraient moins sensibles à l’attaque des vagues.
On observe donc peu de plages rechargées avec des matériaux différents de leurs natures
premières au contraire on observe des combinaisons sable-sable ou galet-galet. Cependant, les
récentes études menées par M.Bitan et Zviely sur la plage de Tel Ashkelon au sud de l’Isrraël,
montrent que la mixité des matériaux tant par leurs natures que par leur granulométrie
permettrait une meilleure durabilité de la plage et limiterait l’érosion de celle-ci. Ces résultats
sont donc en opposition avec l’'évolution de la plage Est de Stes Maries de la Mer dont la partie
suivante présente les résultats après avoir décrit les données et les méthodes que nous
utiliserons.
- 23 -Données et méthodes
Données
Traits de côtes
Dans ce mémoire et sur la base des travaux antérieurs, nous considérons le trait de côte
comme la limite supérieure du jet de rive en période de beau temps. Le type des traits de côtes
obtenus diffèrent en fonction des dates et des organismes qui les ont mesurés. La majorité des
données proviennent de l’IGN via Géoportail mais aussi depuis le site
https://www.monlittoral.fr/ dont le projet Space for Shore a fourni de nombreuses données. Les
données vectrices du trait de côtes sont représentées par le tableau ci-dessous :
Dates Type
23/05/1998 BD Ortho IGN
13/07/2000 Données vectrices
19/07/2002 Données vectrices
01/02/2003 BD Ortho IGN
01/04/2004 Données vectrices
15/07/2005 Données vectrices
28/05/2006 Données vectrices
19/06/2008 BD Ortho IGN
09/09/2009 BD Ortho IGN
24/05/2011 BD Ortho IGN
16/07/2013 Image satellite SPOT
02/08/2015 Image sentinelle, projet Space for Shore
24/06/2016 Image sentinelle, projet Space for Shore
19/06/2017 Image sentinelle, projet Space for Shore
27/06/2018 Image sentinelle, projet Space for Shore
04/06/2019 Image sentinelle, projet Space for Shore
Tableau 2 : dates des traits de côtes utilisés
- 24 -La distribution des galets
Pour étudier le comportement de galets, les données utilisées sont des images
satellitaires et des plans topographiques sur lesquels on pouvait observer les galets à différentes
dates :
Dates Source des images satellitaires
01/12/2007 géoréférencement plan topographique
01/01/2008 Google earth
01/06/2009 géoréférencement plan topographique
04/03/2010 Géoportail (Rapideye)
14/09/2013 Google earth
01/07/2014 Géoportail (pléiade)
01/07/2015 Géoportail (pléiade)
26/03/2016 Goofle earth
24/05/2017 Google earth
22/04/2018 Google earth
01/07/2019 Géoportail (pléiade)
01/07/2020 Géoportail (pléiade)
Tableau 3 : date des images satellitaires utilisées
- 25 -Les houles
Les données de houle utilisées viennent du site de l’Espiguette qui est un site
d’enregistrement houlographique par une bouée. Ces données sont récoltées par CANDHIS
(Centre d’Archivage National de Données de Houle In Situ).
Les données que nous allons utiliser sont hm0 qui correspond à la hauteur significative des
vagues et tp correspondant à la période. Nous exploiterons les données pour les dates utilisées
pour les traits de côtes et pour les images satellitaires où l’on observe des galets.
hm0 tp thetap
01/06/2009 01/06/2009 01/06/2009
14/09/2013 14/09/2013 14/09/2013
01/07/2015 01/07/2015 01/07/2015
26/03/2016 26/03/2016 26/03/2016
24/05/2017 24/05/2017 24/05/2017
22/04/2018 22/04/2018 22/04/2018
01/07/2019 01/07/2019 01/07/2019
01/07/2020 01/07/2020 01/07/2020
Tableau 4 : dates des données de houles utilisées
- 26 -Méthodes
Variations du trait de côte
Les variations du trait de côte sont étudiées à l’aide du logiciel DSAS déployé dans le
cadre de l’étude de Sabatier et al., (2017) que nous avons mis à jour. La distance entre 2 traits
de côtes de 2 années différentes par rapport à 1 transect est mesurée pour établir le recul général
et le recul annuel. La zone étudiée correspond aux transects 186 à 223 de la figure 14 séparés
de 100 m environ. L'étude des variations du rivage est étendue 3,8 km environ vers l’Est, dans
le secteur en érosion de la cellule sédimentaire des Saintes-Maries-de-la-Mer afin d’'essayer de
distinguer l’influence longitudinale, en érosion aval dérive, du rechargement en galets.
Localisation des transects sur la zone d’étude (Plage Est des Saintes-Maries-de-la-
Mer)
Figure 14 : Localisation des transects utilisés pour les variations du rivage
- 27 -La base de données initiale a été complétée par des données entre 2013 et 2019. Nous
avons mesuré les distances de recul entre 1998 et 2019. Un effort a été porté pour une analyse
annuelle mais dans certains cas les données n’ont pas permis de respecter cette fréquence
temporelle, par exemple pour la période 1998-2000, 2000-2002, 2009-2011, 2011-2013 et
2013-2015. L'impact du rechargement en galets est aussi évalué en comparant une période
antérieure (1998 à 2006) et une période postérieure au rechargement en galets (2008 à 2019).
Les dépôts ayant été réalisés à l'automne 2007 et en absence de données à cette date nous avons
préféré ne pas prendre en compte la période 2006-2008.
Figure 15 : Distance entre 2 traits de côte
Grâce aux mesures réalisées sous QGIS, nous avons pu réaliser un tableau comprenant
la distance entre 2 traits de côtes de dates différentes pour chaque transect. Nous avons donc pu
définir la vitesse de recul en m/an en divisant chaque mesure de chaque transect par la durée
d‘une période et multiplié par 365.
Nous avons également calculé le recul moyen total et la vitesse du recul moyen, pour faire une
comparaison entre la période antérieure et la période postérieure au rechargement
En étudiant les variations du trait de côte nous pourrons par la suite mettre en corrélation le
déplacement du cordon de galet. De plus, on observera si l’opération de réapprovisionnement
a eu un vrai impact dans le ralentissement du recul du trait de côte sur la plage Est.
- 28 -Déplacement des dépôts de galets
Sur les images listées dans le tableau 3, nous avons dessiné sous QGIS, la surface des
dépôts de galets à chaque date afin d’estimer son évolution temporelle à travers : une
cartographie, la surface, le déplacement du centre de gravité de la polyligne, le déplacement de
l’extrémité Est vers le golfe de Beauduc.
Nous avons alors créé un tableau qui recense différentes informations essentielles à la
compréhension du déplacement des galets. En intégrant les polygones représentant la surface
des galets, nous avons pu mesurer la surface en galets, la longueur du polygone, le déplacement
des galets entre 2 dates par rapport aux extrémités et par rapport aux centroïdes. Le centroïde
est un point d’équilibre, il correspond au centre pour un cercle ou une sphère, et plus
généralement correspond au centre de symétrie. Grâce à ces mesures nous avons pu calculer les
variations de surface, de longueur et de déplacement.
Figure 16 : Exemple de mesure du déplacement des galets entre 2007 et 2008
Après avoir mesuré les déplacements entre 2 dates, les longueurs et la surface nous
pourrons par la suite effectuer des calculs de variations pour déterminer le sens du déplacement
et pour déterminer l’évolution des galets dans le temps.
- 29 -Exploitation des données de houle
Les données obtenues correspondent à des hauteurs de vagues et à la période de la houle toutes
les 30 minutes de 00h00 à 23h30 pour des dates allant du 11/08/2008 au 30/04/2021. Le but est
de trouver dans ce fichier les dates correspondantes aux traits de côtes utilisés et des images
satellitaires où l’on observe des galets. En superposant les données de houles à la même date
que les traits de côtes par exemple, on pourra comprendre quelle était la situation de la mer à
cette date-là. Par la suite nous pourrons calculer l’énergie de la houle entre nos observations.
L’énergie (E) est calculée simplement entre chaque intervalle de temps selon :
E = hm02 x Tp
- Hm0 : Estimation de la hauteur significative des vagues à partir du moment d’ordre
zéro de la densité́ spectrale.
- Tp : Période correspondant au maximum de la densité́ spectrale.
Pour calculer l’énergie entre chaque intervalle de temps nous allons faire la somme des énergies
de 2 dates divisé par la durée de la période multiplié par 365 afin d’exprimer l’énergie par jour.
Le but en faisant ces calculs est de chercher des relations entre les houles et la morphologie
c’est-à-dire la distribution des galets.
- 30 -Résultats
Évolution du trait de côte
D’une manière générale, on observe un recul du trait de côte entre 1942 et 2017, le
littoral subit une érosion marine depuis de nombreuses décennies ce qui provoque un recul
important et continu du rivage. Ce recul peut être dû à la redistribution longitudinale des
sédiments le long des côtes ou encore au déficit des apports du Rhône.
Figure 17 : Évolution du trait de côte de la plage Est des Saintes-Maries depuis 1942
Les galets ont été déposés en septembre 2007, sur 330 mètres après le pertuis de la
Fourcade, les transects 186,187,188 correspondent à la zone située à l’Ouest du pertuis de la
Fourcade alors que les transects 189,190 et 191 correspondent à la zone de dépôt des galets.
- 31 -La zone directement en aval du pertuis, on observe un recul important du trait de côte
(figure 18). Au transect 191 on observe jusqu’à -58 mètres entre 2008 et 2019. Au transect 189,
on observe un recul de -40 mètres et un recul croissant jusqu’au transect 191. Le recul du trait
de côte diminue sur les transects suivants, donc ceux situés à partir du transect 199 soit à 1,1
km de l’ouvrage.
Recul total entre 2008 et 2019
0,0
7
0
2
4
6
8
0
2
4
6
8
0
2
4
6
8
0
2
4
t
ec
18
19
19
19
19
19
20
20
20
20
20
21
21
21
21
21
22
22
22
s
an
-10,0
Tr
-20,0
-30,0
-40,0
-50,0
-60,0
-70,0
Distance totale 2008_2019
Figure 18 : Recul total entre 2008 et 2019
- 32 -La figure 19 représente la vitesse moyenne annuelle des déplacements du rivage avant
(1998-2006) et après le rechargement en galet (2008-2019). Nous avons pu observer qu’il y a
un recul important pour la période après le rechargement. Si on connait la vitesse de recul du
trait de côte, nous pouvons se demander s’il y a un lien entre le dépôt de galet et le recul. Le
but est de savoir si le cordon de galet a ralenti ou non le trait de côte.
Contrairement au graphique du recul total en mètre, la courbe orange correspondant à la période
postérieure au rechargement est au-dessus de la courbe bleue correspondant à la période
antérieure au rechargement. Nous pouvons penser qu’avant l’opération de rechargement la
vitesse du recul était beaucoup plus importante par rapport à la période 2008-2019 soit après le
positionnement des galets. La vitesse est plus constante pour la période postérieure. Le pic
maximal de vitesse est de -8,8 m/an dans la période 1998-2006 pour le transect 203, après le
rechargement, la vitesse diminue et est de -4,5 m/an. En revanche pour ce qui concerne les
transects situés directement en aval du pertuis la vitesse reste la même voire augmente, par
exemple le transect 190 à 200 mètres du pertuis, la vitesse est de -4 m/an pour la période après
le rechargement alors qu’avant le rechargement la vitesse était de -3,4 m/an. Pour le transect
192 à 400 mètres du pertuis la vitesse de recul a ralenti, elle était de -7,6 m/an entre 1998 et
2006 et entre 2008 et 2019 elle est de -5,1 m/an. La vitesse de recul diminue plus on s’éloigne
de l’ouvrage de la Fourcade.
Vitesse du recul moyen en m/an
0,0
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
-1,0
-2,0 Zone de dépôt
-3,0 des galets
-4,0
-5,0
-6,0
-7,0
-8,0
-9,0
Vitesse du recul moyen 1998-2006 en m/an Vitesse du recul moyen 2008-2019 en m/an
-10,0
Figure 19 : Vitesse du recul moyen du trait de côte par transects en m/an pour 1998 à 2019
- 33 -La figure 20 représente la vitesse de recul par période entre 1998 et 2006, donc avant le
rechargement. La période 2003-2004 correspond à la période avec la vitesse de recul la plus
importante jusqu’à -42,6 m/an pour le transect 222 à 3,5 km du pertuis. La période 2004-2005
la vitesse de recul à ralentit pour ré-accélérer pour la période 2005-2006. Ce graphique
témoigne des variations inter annuelles importantes du trait de côte durant la période antérieure
au rechargement.
Vitesse de recul avant rechargement
30,0
20,0
Zone de dépôt
des galets
10,0
0,0
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
-10,0
-20,0
-30,0
-40,0
-50,0
1998-2000 2000-2002 2002-2003 2003-2004 2004-2005 2005-2006
Figure 20 : vitesse de recul pour les périodes 1998 à 2006 en m/an
- 34 -La figure 21 représente la vitesse de recul pour les périodes 2008 à 2019, après le
rechargement. L’évolution la plus importante concerne la période 2008-2009 et la période de
2009-2011. D’une manière générale, en 2008-2009, la vitesse de recul a diminué fortement,
c’est la période où la vitesse de recul a été la moins forte, donc juste après l’opération de
rechargement.
On obverse d’importantes variations entre les périodes, il n’y a pas un recul continu du trait de
côte, en effet, il y a des périodes où le recul est important et la période d’après le trait de côte
avance. Par exemple, la période de 2017-2018 et la période 2018-2019.
Vitesse de recul après rechargement
25,0
20,0
15,0
10,0
Zone de dépôt
des galets
5,0
0,0
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
-5,0
-10,0
-15,0
-20,0
-25,0
2008-2009 2009-2011 2015-2016 2016-2017 2017-2018 2018-2019
Figure 21 : vitesse de recul pour les périodes 2008 à 2019 en m/an
Au niveau de la zone de dépôt des galets la vitesse de recul la plus importante observée
est pour la période 2008-2009 soit la période juste après le rechargement. La vitesse de recul
ralentie fortement à partir du transect 192.
- 35 -En synthèse des deux figures précédentes, il peut être intéressant d’observer la vitesse
de recul par période, (figure 22) pour celle qui est la plus ancienne, celle juste après l’opération
de rechargement, la période juste avant et la période la plus récente pour voir globalement la
vitesse du recul. La période 2008-2009 montre qu’immédiatement après le rechargement, on
observe une forte décélération du recul du trait de côte, notamment par rapport à la période
2005-2006. Cependant le recul a accéléré pour la période 2018-2019. Au niveau de la zone de
dépôt de galet, les vitesses de reculs peuvent varier à l’état “naturel” entre -3,9 m/an à -10 m/an
(1998-2000) et . -0,5 et -1,3 m/an (2005-2006). A partir du moment où on a déposé les galets
(2008-2009), les vitesses restent encore élevées, proches des vitesses antérieures. Elles
ralentissent à partir de 2016 mais cela correspond à la quasi disparition de la plage remplacée
par une digue. Autrement dit, les vitesses de reculs diminuent, non pas grâce aux galets mais à
la digue présente encore aujourd’hui. La vitesse de recul diminue pour la période 2018-2019
mais elle est la plus élevé pour le transect 195 à 730 mètres du pertuis (jusqu’à -18,3 m/an).
Nous pouvons penser qu’il y a eu un effet d’érosion en décalage. Après ce transect la vitesse
diminue mais reste plus élevé par rapport à la période 2008-2009. Nous pouvons penser que le
décalage de l’érosion peut être dû à la localisation des galets. En effet, la zone de dépôt des
galets en 2008-2009 la vitesse de recul est élevé tandis qu’en 2018-2019 la vitesse a ralentie.
C’est peut-être le fait qu’il y a une moins forte concentration de galets pour la période 2018-
2019 dans cette zone. En revanche quelques mètres plus loin nous avons observé le pic maximal
de vitesse de recul. Il est donc probable que les galets aient dérivé et se soient concentré entre
le transect 193 et 196.
Vitesse de recul pour 4 périodes clés
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
-5,0
-10,0
-15,0
-20,0
-25,0
-30,0
1998-2000 2005-2006 2008-2009 2018-2019
Figure 22 : vitesse de recul pour les périodes clés
- 36 -Figure 23 : recul du trait de côte avant et après rechargement
La figure 23 montre le recul du trait de côte entre 2005 et 2009. La zone en bleue
représente la surface en galet en décembre 2007. On peut observer que le recul ne varie pas
vraiment entre 2005 et 2006. En 2008 le trait de côte superpose celui de 2007 donc il n’y a pas
beaucoup de variations. En 2009, on observe un plus fort recul du trait de côte. Nous avons
cartographié cette zone car elle correspond à la zone en aval de l’ouvrage, cela permet de voir
s’il y a eu un plus fort recul à partir du moment où on a déposé les galets. Entre 2007 et 2008 il
n’y a pas de recul majeur, c’est à partir de 2009 que le recul devient plus fort. En effet les
variations du trait de côte entre 2007 et 2008 sont minimes, pour les transects 189 et 191, le
trait de côte a avancé de 0,5 mètres et de 3,3 mètres, en revanche pour le transect 190 il a reculé
de -5,4 mètres.
Il est alors intéressant, pour comprendre dans quelles mesure le trait de côte recul,
d’observer le déplacement des galets pour dégager une corrélation entre la vitesse de recul du
trait et la position des galets.
- 37 -Déplacement du cordon de galets
Le rechargement de la plage Est des Saintes-Maries-de-la-Mer est le résultat d’une
expérimentation sur 270 mètres avec des sédiments entre 20 et 40 mm. Le rechargement en
galets a donc été réalisé en septembre 2007, et l’objectif principal de cette opération était la
protection de la digue à la mer. Dans cette partie nous tenterons de comprendre l’évolution des
galets à travers plusieurs indicateurs morphologiques tel que la surface, la longueur, ainsi que
le déplacement du cordon.
Distribution des galets entre 2007 et 2020
Déplacement Déplacement
Source des vers l'Est par vers l'Est par Présence
Surface Longueur
images durée Dates rapport aux rapport aux de
(m2) (en m)
satellitaires extrémités (en centroïdes (en brèches
m) m)
pdf CEREGE Cordon de
(plan 01/12/2007 8113 331 34 135 galet
topographique) continu
Cordon de
Google earth 0,0849 01/01/2008 9 082 414 87 26 galet
continu
pdf CEREGE
(plan 1,416438 01/06/2009 8 547 768 345 125 3 brèches
topographique)
Géoportail
2,172603 04/03/2010 13 662 709 -53 29 1 brèche
(Rapideye)
Cordon de
Google earth 3,534247 14/09/2013 8 678 736 29 15 galet
continu
Cordon de
Géoportail
0,794521 01/07/2014 11 110 867 113 65 galet
(pléiade)
continu
Géoportail
1 01/07/2015 10 060 910 20 65 1 brèche
(pléiade)
Goofle earth 0,736986 26/03/2016 9 117 1048 132 107 3 brèches
Google earth 1,161644 24/05/2017 10 319 1057 24 67 5 brèches
Google earth 0,912329 22/04/2018 7 195 1041 40 17 3 brèches
Géoportail
1,191781 01/07/2019 7 989 911 -176 -110 1 brèche
(pléiade)
Géoportail
1,00274 01/07/2020 7 733 410 81 245 1 brèche
(pléiade)
Tableau 5 : Mesures effectuées sous QGIS
- 38 -Indicateurs morphologiques
La figure 24 représente les différentes surfaces qu’ont occupé les galets entre 2007,
l’année où l’opération de rechargement a eu lieu et 2020 soit 13 ans après. Entre 2007 et 2019,
la surface des dépôts de galets est relativement identique (8.100 m2 en 2007 et 7.700 m2 en
2019) mais elle augmente en début de période pour atteindre 13.600 m2 en 2010, se stabilise
autour de 10.000 m2 jusqu’en 2017 puis diminue autour de 7 à 8.000m2. La période 2009-2010
constitue donc une période charnière d’extension spatiale importante.
Surfaces entre 2007 et 2020
16000
14000
13 662
12000
11 110
10000 10 060 10 319
9 082 9 117
8 547 8 678
8000 8113 7 989 7 733
7 195
6000
4000
2000
0 0
07
08
09
10
13
14
15
16
17
18
19
20
s
te
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
Da
2/
1/
6/
3/
9/
7/
7/
3/
5/
4/
7/
7/
/1
/0
/0
/0
/0
/0
/0
/0
/0
/0
/0
/0
01
01
01
04
14
01
01
26
24
22
01
01
Figure 24 : Surfaces entre 2007 et 2020
- 39 -Le graphique ci-dessous (figure 25) illustre les variations de la surface par période. De
manière gnérérale, les surfaces varient dans une fourchette comprise entre +2500 m2/an (2013-
2014) et –2800 m2/an (2017-2018) environ sauf en tout début de période, entre 2007-2008
pendant laquelle la surface s’étend de 11500 m2/an environ.
variation de la surface par période
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
8
9
0
3
4
5
6
7
8
9
0
-2000
00
00
01
01
01
01
01
01
01
01
02
-2
-2
-2
-2
-2
-2
-2
-2
-2
-2
-2
07
08
09
10
13
14
15
16
17
18
19
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
-4000
-6000
Figure 25 : Variation de la surface par ans
- 40 -Vous pouvez aussi lire
