Panorama des solutions douces de protection des côtes - Réseau Atlantique pour la Prévention et la Gestion des Risques Littoraux - CORIMAT
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Panorama des solutions douces de protection des côtes Réseau Atlantique pour la Prévention et la Gestion des Risques Littoraux
Galice (Espagne) sommaire Introduction 03 1 - L’érosion du littoral atlantique 07 Les plages 08 Les dunes 09 Les falaises 12 Les marais maritimes 16 2 - Les solutions douces de protection des côtes 21 Discussion sur la limite méthodes « dures » et méthodes « douces » 21 Les méthodes dites « douces » 22 3 - Aide à la décision pour élaborer une stratégie de gestion face à l’érosion côtière 49 Gérer la protection des côtes 49 Arbre de décision 53 Conclusion 54 Références 54 2 // Panorama des solutions douces de protection des côtes
introduction Un littoral riche et varié mais fragile et de temps et d’espace (cf. figure 11). convient de définir un développement durable convoité Environ 16% de la population européenne vit du littoral passant par la protection des per- dans des communes côtières. Cette proportion sonnes, des biens et des activités, tout en pré- Le littoral est un espace fragile et mobile à l’in- ne cesse d’augmenter. Cependant, cette pré- servant les milieux naturels et leur fonctionne- terface de la lithosphère, de l’atmosphère et sence humaine a eu clairement un impact sur ment dans l’écosystème côtier. de l’hydrosphère. L’évolution des environne- l’environnement littoral. De manière générale, L’érosion des plages, des falaises et le recul du ments littoraux dépend de facteurs d’origine les activités économiques imposent une pres- trait de côte, ainsi que les risques de submer- continentale (structure géologique), marine sion sur les zones côtières (augmentation des sion des côtes, constituent donc un sujet de (variations du niveau moyen de la mer, pro- ouvrages côtiers, extraction de sédiments sur préoccupation de plus en plus prégnant pour cessus induits par les vagues, la marée et les les plages, usage intensif des côtes pour le tou- les communes littorales européennes (20% de courants associés) et atmosphérique (agents risme, etc.). L’attractivité résidentielle, touris- l’ensemble des côtes de l’Union européenne subaériens). La combinaison de ces influences tique et économique progresse régulièrement sont concernées par ce phénomène), compte- modifie aléatoirement la position du rivage sur la côte atlantique européenne. Les zones tenu de l’augmentation des enjeux notam- et la morphologie des côtes (plages, dunes, côtières remplissent d’importantes fonc- ment économiques dans des zones soumises à falaises, marais maritimes) à diverses échelles tions écologiques, sociales et économiques, il des aléas naturels récurrents. Galice (Espagne) Figure 1 : Concept de temps dans les processus littoraux 1 Les différents termes sont exprimés dans le chapitre 1. Panorama des solutions douces de protection des côtes // 3
Quelques notions essentielles et qui a façonné la côte atlantique européenne Afin de limiter le phénomène d’érosion inéluc- tout au long de l’histoire, mais il est aujourd'hui table ainsi que de submersion marine, et donc Un aléa est une probabilité d’occurrence dans incontestable que son ampleur actuelle résulte préserver les espaces naturels et les enjeux, il une région donnée et à une période donnée, aussi de facteurs anthropiques. faut d’une part comprendre l’intérêt et le rôle d’un phénomène pouvant engendrer poten- Dans de nombreux sites, des solutions pour des infrastructures naturelles littorales telles tiellement des dommages. Les littoraux sont remédier à ce phénomène, par exemple la que les dunes, les falaises et les marais côtiers, principalement concernés par les aléas de construction d’ouvrages lourds de protection, et d’autre part envisager des solutions, de pré- l’érosion, de la submersion marine et des ont aggravé l’érosion sur les zones à proté- férence, « douces » conçues pour travailler avec mouvements de terrain. ger et les rivages proches. Ces solutions sont la nature en intégrant la dynamique naturelle Un enjeu est un ensemble de biens, personnes, de moins en moins utilisées au détriment de du littoral et la mobilité du trait de côte. La systèmes ou autres éléments présents dans les solutions plus douces, qui ont une approche gestion dynamique du trait de côte est une dé- zones de risque et qui sont ainsi soumis à des plus environnementale. En outre, les litto- marche continue qui varie entre observations pertes potentielles. raux se présentent comme des infrastructures et actions et qui durera aussi longtemps que L’aléa érosion est, par définition, l’ensemble de naturelles littorales dont le rôle majeur est des enjeux seront exposés aux risques côtiers. phénomènes externes qui, à la surface du sol l’augmentation et la préservation de la biodi- Un risque est en effet l’ensemble des pertes ou à faible profondeur, modifient le relief par versité ayant aussi un rôle dans la protection attendues (biens, personnes, etc.) en raison enlèvement de matière solide. Elle peut être des côtes. d’aléas naturels ou anthropiques pour une naturelle ou anthropique2. zone donnée et une période de référence. Le L’érosion côtière se manifeste lorsque la mer Par ailleurs, l’aléa submersion se révèle parti- degré de vulnérabilité3 et l’exposition d’enjeux gagne du terrain sur la terre à cause d’agents culièrement endommageant pour une côte où socio-économiques ou environnementaux aux tels que le vent, la houle, les marées, etc. Elle la concentration des enjeux ne cesse d’aug- aléas sont des éléments clés en considérant la est un processus naturel qui a toujours existé menter. sévérité de risques potentiels. 2 Anthropique : résultat de l’activité humaine sur le milieu naturel. 3 Vulnérabilité : voir P49 4 // Panorama des solutions douces de protection des côtes
Comment améliorer la gestion Trois outils pédagogiques ainsi qu’un glossaire destiné à la gestion du littoral (outil d’aide à des risques côtiers ? sont ainsi réalisés au sein du projet. L’outil la décision). Trois types de littoraux représen- n°1 traite des risques côtiers. Le n°2 traite tatifs de l’espace littoral atlantique européen Le projet européen ANCORIM vise à la mise des infrastructures naturelles littorales et des sont traités : les côtes sableuses, les côtes ro- en réseau d’acteurs publics et scientifiques solutions douces de protection des côtes face cheuses et les marais côtiers. pour une meilleure prévention et gestion des à l’érosion. Il fait l’objet du présent document Cet outil prend comme espace géographique risques côtiers de l’espace atlantique. et il est à destination des décideurs et gestion- de référence l’espace atlantique du continent naires. L’outil n°3 aborde la gouvernance et la européen, en particulier les régions parte- Le projet se structure autour de trois grandes prise en compte de ces risques dans les activi- naires du projet Ancorim : l’Aquitaine, la Bre- problématiques qui sont : tés de planification territoriale. tagne et le Poitou-Charentes en France, les 1) l’érosion et la stabilité du trait de côte, Le présent document introduit dans un pre- régions Nord et Centre au Portugal, la Galice 2) la qualité des eaux côtières et son impact sur mier temps l’érosion du littoral atlantique; en Espagne et la région Border, Midland and les activités économiques, dans un second temps, il présente un panel de Western en Irlande. D’autres exemples ponc- 3) l’aménagement des territoires littoraux ru- solutions douces destinées à protéger les côtes tuels de régions non partenaires ont pu être raux et urbains. de l’érosion; enfin il conclut sur un chapitre inclus à titre illustratif. Côte rocheuse (France) Panorama des solutions douces de protection des côtes // 5
1 - L’érosion du littoral atlantique Le littoral est un espace riche et fragile d’un Son équilibre dynamique résulte principa- tingue trois types de littoraux : les côtes point de vue écologique. Il peut connaître lement des échanges et des transferts de sableuses, les côtes rocheuses et les marais des évolutions réversibles ou irréversibles sédiments à l’interface entre milieu marin maritimes (zones humides incluant les es- sous l’influence d’agents extérieurs qu’ils et milieu terrestre (dérive littorale, érosion tuaires et les lagunes). soient naturels ou anthropiques à diverses des falaises, stockage dans les dunes, etc.). échelles de temps et d’espace. Sur le littoral atlantique européen, on dis- L’érosion côtière est un phénomène naturel - des agents continentaux : notamment l’ap- ment évoluer les formes littorales ; (aléa) qui trouve son origine par les effets com- port des sédiments du continent vers le lit- - des agents biologiques : éventuellement un binés : toral par les fleuves. Ces agents sont des pro- impact érosif de la faune et flore sur des sédi- - des agents subaériens : vent, pluie, température; cessus d’ordre mécanique (induits par des ments durs et souples. - des agents marins : houle, marée, courants variations de température ou par la variation L’équilibre dynamique du littoral peut aussi induits, niveau de la mer (dépend du réchauf- des teneurs en eau de la roche) ou d’ordre être modifié, par des variations brutales du fement climatique, des effets tectoniques, de physico-chimique (altération). Les précipi- niveau de la mer (tsunamis, tempêtes impor- la subsidence4 etc.) ; tations (écoulement ou filtration) font égale- tantes…). Les rivages à côte sableuse proviennent de côte atlantique, les plages et les dunes, à falaises et les zones humides de la façade la sédimentation marine ou de l’activité directement liées d’un point de vue paysager atlantique comprennent majoritairement d’organismes (algues, faunes benthiques et fonctionnel. Les côtes rocheuses sont les marais maritimes. tels que les vers). Ils comprennent, sur la caractérisées principalement par les côtes Les côtes, également présentées comme des l’aménagement du littoral, c’est pour cette infrastructures naturelles littorales, sont des raison qu’elles doivent être restaurées et pré- écosystèmes à l’interface entre le milieu marin servées. et le milieu terrestre offrant en l’occurrence Les paysages naturels européens sont de plus une protection vis-à-vis de l’érosion côtière. en plus fragmentés, ce qui à terme représente Elles possèdent sur l’arc atlantique une iden- un problème majeur pour la biodiversité. La tité propre en fonction du type de côte et des notion d’infrastructure verte (d’après le site conditions environnantes. de la Commission européenne) est utilisée ici Elles participent aux processus dynamiques car, ces infrastructures aident à la reconnexion côtiers, et forment des écosystèmes singuliers de zones naturelles existantes (zones humides, à forte valeur patrimoniale, contribuant à la dunes, etc.) et permettent d’améliorer les qua- qualité de la ressource naturelle, qu’elle soit lités écologiques d’un milieu. Elles aident aussi halieutique ou terrestre. à maintenir les services des écosystèmes sur Ces infrastructures (principalement les zones l’environnement. humides, les falaises, les dunes) fournissent des services indispensables à la gestion et St Jean-de-Luz, Aquitaine (France) 4 Subsidence : abaissement du niveau de la terre par mouvement tectonique. Panorama des solutions douces de protection des côtes // 7
Les plages > Présentation du milieu Les plages sont des zones d’accumulation « de poche » qui sont frangeantes5 à des falaises (barres), qui se forment lorsque la pente est littorale de sédiments (des sables fins aux rocheuses ou situées en fond de baie. faible et les sédiments abondants. Plus au blocs). La morphologie des plages (cf. figure En partie supérieure, le haut de plage (ou large, au-delà de la limite d’action des vagues 2) évolue continuellement dans le temps arrière plage) n’est atteint par l’eau que lors des de tempête sur les fonds, l’avant-côte cède la d’où une variation du stock des sédiments. évènements exceptionnels. La ligne de flexion place au plateau continental. Les modifications Les agents dynamiques majeurs sont le vent, marque le passage au bas de plage (ou avant- rapides des formes sur la plage et l’avant-côte les vagues, la marée et les courants associés. plage), situé dans la zone de balancement mettent en évidence l’adaptation d’un milieu On distingue les plages dites « ouvertes », des marées (l’estran6). L’avant-côte (sous- littoral meuble peu profond à des conditions occupant un grand linéaire côtier sableux et le marine) est, continuellement submergée. Elle hydrodynamiques variables. plus souvent associées à des dunes, des plages est marquée par des formes d’accumulations Figure 2 : Morphologie de plage Le profil d’une plage varie naturellement en les sédiments migrent depuis l’avant-côte vers à la côte, la dérive littorale est produite. Ce fonction des saisons. En période de fortes la plage, relevant le profil de plage. transport sédimentaire sur l’estran est orienté conditions d’énergie (fortes houles, forts cou- Par ailleurs, les houles du large se propagent parallèlement au littoral. La marée joue un rôle rants,…), l’hiver notamment, le stock sédimen- à la côte et génèrent des vagues dont la forme important dans l’évolution des plages car elle taire transite depuis la plage vers l’avant-côte, et l’action sur les fonds varient en fonction des permet le mouvement continuel de la barre de induisant un abaissement du profil de plage. A configurations géomorphologiques du littoral plage et le transport des sédiments (majoritai- l’inverse, lors des faibles conditions d’énergie (pente, largeur du plateau continental, etc…). rement les sables). (faible houles et courants…), l’été notamment, Quand la propagation des vagues est oblique 5 Plage frangeante : accolée parallèlement au littoral. 6 Estran : zone comprise entre les plus hautes et les plus basses mers connues. 8 // Panorama des solutions douces de protection des côtes
> Phénomène de l’érosion et/ou de submersion des plages Les causes naturelles de l’érosion des plages proviennent en premier lieu d’une pénurie sédimentaire, les apports en sédiments pro- Les plages (lorsque celles-ci sont ados- venant des produits des effondrements des fa- sées à des champs de dunes) sont en laises et de l’érosion continentale (transportés échange sédimentaire permanent par les fleuves) étant très limités. La succession avec les dunes : la plage alimente la rapide d’épisodes climatiques défavorables dune et la dune constitue une réserve (tempêtes), par la déstructuration durable de de sable nécessaire à l’équilibre de la la plage, peut avoir un impact fort sur l’équi- plage. libre sédimentaire de celle-ci. La hausse du ni- veau de la mer qui doit son origine au réchauf- fement climatique a pour conséquence des inondations permanentes des espaces côtiers Maceda (Espagne) mais aussi une érosion accrue des plages et falaises. Les dunes > Présentation du milieu La dune naît de la plage, grâce au vent et à éolienne suffisante, une source de sédiments haut de plage, l’avant-dune (rôle important la végétation qui freine le mouvement du disponible et une végétation spécifique pour dans l’équilibre sédimentaire de la plage), sable et permet la formation des dunes. Le exister. La dune constitue une réserve de sable le cordon de dune mobile, l’arrière-dune et vent est un agent d’édification, mais aussi de qui permet à la plage d’être réalimentée si la dune boisée (cf. figure 3). Leurs limites ne remobilisation des dunes. cette dernière est attaquée par les vagues. sont pas fixes, chaque unité écologique se Les dunes nécessitent donc une dynamique Le système dunaire se décompose ainsi : le différencie par sa forme et sa végétation. Figure 3 : Le système dunaire Panorama des solutions douces de protection des côtes // 9
Typologie des systèmes plage/dune 1. sur les tronçons de côte en déficit répit au cours desquelles de nouvelles avant- Les dunes littorales sont adossées à des sédimentaire, des dunes étroites avec un front dunes se forment, mais restent précaires ; systèmes dunaires antérieurs, le plus souvent en falaise, et dont le volume tend à décroître ; 3. sur les tronçons à bilan sédimentaire positif, d’altitude nettement supérieure à celle du 2. sur les tronçons à bilan sédimentaire des avant-dunes bien établies et volumineuses niveau de la mer. On peut distinguer trois équilibré ou légèrement déficitaire, une se forment. grands types de situation : alternance entre phases d’érosion et phases de Secteurs à budget sédimentaire défi- Secteurs à budget sédimentaire Secteur à budget sédimentaire posi- citaire : plages « maigres », volume légèrement déficitaire ou équilibré: tif : plages riches en sable, formation dunaire décroissant et fronts de conservation globale du volume naturelle de nouvelles avant-dunes. dune en falaise. dunaire, avec fortes fluctuations des formes du versant externe. Figure 4 : Typologie des systèmes plage/dune > Phénomène de l’érosion des dunes Le système dunaire est déstabilisé par des pro- un arrière-pays de basse altitude (risque de tion de la végétation d’où une remobilisation cessus naturels (débordements, siffle-vent7 brèche). des sables entrainés par le vent vers l’intérieur principalement), également par des actions Les causes humaines de l’érosion des plages des terres et donc perdus pour le système anthropiques (piétinement, etc.) et par leur et des dunes sont nombreuses : le nettoyage plage-dune. conjonction. Si ces processus peuvent être, excessif des plages et l’exploitation intensive Dunes et plages sont les deux compartiments « à petite dose », favorables à la diversité de des matériaux des dunes, des plages et des majeurs des cellules sédimentaires. De façon paysages et de faciès, ils peuvent devenir très avant-plages. constante, les vagues et le vent engendrent des destructeurs si aucun contrôle n’est entrepris. Il se pose aussi le problème de l’urbanisation formes de plage et de dune, qui à leur tour inte- L’inquiétude du 21ème siècle est de deux souvent associée au déboisement. Les impacts ragissent sur ces agents d’érosion. Il en résulte ordres : négatifs des constructions se traduisent no- un « équilibre dynamique » qui est le plus apte • d’une part l’érosion côtière, phénomène an- tamment par des blocages sédimentaires : les à amortir l’effet des tempêtes par dissipation cien, mais qui s’accentue et qui est de plus en constructions sont des barrières artificielles de l’énergie. L’adaptation aux changements plus ressenti du fait de la multiplication des qui empêchent les transits des sédiments. (résilience8) est optimale lorsque le système aménagements littoraux ; L’artificialisation de ces côtes, en plus de limi- n’est pas perturbé et dispose d’une largeur suf- • d’autre part, le risque de submersion, qui ter les échanges biologiques et de limiter la fisante pour s’exprimer. s’accroît avec la pénurie sédimentaire, et la naturalité des écosystèmes, entraîne l’appari- Une cause majeure, et structurelle, de l’érosion tendance à l’élévation du niveau de la mer tion de risques pour les biens et équipements marine est la pénurie sédimentaire du système liée au changement global. créés (risques d’ensablement ou de recul par- plage/dune. Dans ce contexte de pénurie ag- Si l’érosion marine est un phénomène domi- fois rapide du rivage). gravé par la tendance à la remontée du niveau nant sur les côtes meubles, le risque de sub- La surfréquentation liée au développement des mers, le mode de gestion des dunes mérite mersion lui concerne uniquement les secteurs du tourisme balnéaire est également un pro- d’être adapté. côtiers dans lesquels un cordon étroit précède blème: le piétinement provoque la dégrada- 7 Siffle-vent : déflation (enlèvement des particules légères et sables fins du sol) qui se produit quand le vent passe entre deux pans de dunes. 8 Résilience : capacité d’un milieu à résister à des agressions ou à retrouver son intégrité. 10 // Panorama des solutions douces de protection des côtes
> Le système plage/dune en tant qu’infrastructures naturelles Lorsque les dunes précèdent des zones basses, de forêts) pour se protéger des incursions sa- • réalimentation de la plage après les tempêtes; situation peu fréquente en Aquitaine, mais bleuses dans les terres, en tant que « piège à • digue, et premier « fusible » en cas de sub- bien identifiée sur d’autres parties de la côte sable ». mersion etc. atlantique, elles peuvent aussi avoir un rôle Constituant une partie du précieux stock sédi- Le contrôle souple des dunes répond prin- assimilable à celui des digues : elles jouent un mentaire, les dunes jouent plusieurs rôles au cipalement à la problématique de l’érosion rôle de défense contre les risques de submer- regard des risques d’érosion marine et de sub- éolienne, il doit être complété pour répondre sions. mersion : aux risques liés à la mer… Les investissements Les dunes ont ainsi joué un rôle historique : au • amortissement souple de l’énergie marine (le à réaliser sont beaucoup plus lourds que ceux cours de plusieurs périodes de l’histoire, elles système plage/dune est un dissipateur natu- du seul contrôle de la mobilité liée au vent. ont été aménagées par l’homme (plantations rel de l’énergie) ; Cas 1 : L’érosion marine entaille Adaptation des interventions sur les une falaise qui ne remet pas en dunes pour répondre à ces nouvelles cause la stabilité de l’ouvrage. attentes, le concept de « dune-digue » A priori, les dunes ne sont pas considé- Cas 2 : Très forte érosion marine qui rées juridiquement comme des digues, supprime les capacités du cordon cependant, dans certaines situations, de dune à jouer son rôle de digue. elles sont, ou seront, impliquées dans des logiques d’actions visant la protec- Cas 3 : L’érosion marine érode le tion contre les risques d’érosion ma- cordon en quasi-totalité. rine et de submersion. Plusieurs types de situation se présentent, elles sont illustrées et schématisées ci-dessous (cf. figure 5): Figure 5: Types de situation en vue des interventions sur les dunes Au-delà de ces travaux de réhabilitation, il est nécessaire de mettre en place un processus de suivi et d’alerte : cartographie de l’état des cordons de dune qui jouent un rôle de défense face au risque de submersion et protocoles de mesure dans les zones sensibles de façon à alerter la puissance publique lorsque des travaux sont nécessaires au maintien de l’efficacité de ces dunes au rôle de digue. > Enjeu écologique des écosystèmes dunaires La position des dunes à la jonction entre terre et taines de ces espèces permettent le maintien recèlent de nombreuses espèces endémiques, mer est source de diversité des paysages et des du sable et donc du cordon dunaire. Mais cet telles que l’Alysson des sables, l’Astragale de espèces. Des rudes conditions de vie animale écosystème linéaire est étroit, ce qui réduit sa Bayonne, l’œillet des dunes, etc. et végétale (salinité, mitraillage du sable…) capacité d’adaptation au recul des rivages, et Pour effectuer de façon optimale ses différents résultent une forte spécialisation des espèces accroît sa fragilité face à la pression anthro- « services écologiques10 », le système dune lit- et un fort endémisme. Citons par exemple la pique. torale/plage doit pouvoir se développer sur petite bourrache du littoral (cf. photo 1) ou la Un fort taux d’endémisme9 reflète la haute une largeur suffisante à l’expression des diffé- linaire à feuilles de thym (cf. photo 2), toutes valeur patrimoniale des dunes. Les dunes rents processus et faciès. deux endémiques du littoral français. Cer- littorales non boisées d’Aquitaine (France) Omphalodes littoralis Linaria thymifolia 9 Endémisme : caractérise la présence naturelle d’un groupe biologique exclusivement dans une région géographique délimitée. 10 Services écologiques : processus naturels utiles et nécessaires aux populations sans qu’elles aient à agir pour les obtenir. Panorama des solutions douces de protection des côtes // 11
Les falaises > Présentation du milieu Les falaises (sous-entendues rocheuses) Les falaises se distinguent par leur forme, leur formes « adoucies » ou les formations peuvent constituent un cas particulier de versant qui structure et leur vitesse d’évolution. Les fa- être dures (calcaires, grès, roches volcaniques, recule parallèlement à lui-même laissant laises de l’arc atlantique sont caractéristiques granitiques, métamorphiques), donc moins devant lui une plate-forme rocheuse douce- d’une importante diversité de milieux géolo- érodables, donnant généralement des formes ment inclinée vers la mer. Il existe trois types giques (calcaires, marneux, granitiques, etc.), plus proches de la verticale. Dans les forma- de falaise : les falaises vives (instables et régu- offrant une grande richesse écologique des tions meubles, on retrouve généralement des lièrement battues par la mer, d’où leur aspect milieux et des paysages variés. glissements (ou coulées boueuses) alors que d’escarpement raide), les falaises stabilisées et La nature des roches joue un rôle primordial dans les formations dures, les éboulements et les falaises mortes (lorsqu’elles ne sont plus at- dans la forme des falaises : les formations chutes de blocs sont majoritaires. teintes par les vagues, leur évolution est simi- peuvent être meubles et donc fragiles (sables, Les courants de marée influencent les dépôts laire au versant continental). limons, argiles, marnes, craie), laissant des de sédiments et la turbidité de l’eau. Miramar, Biarritz, Aquitaine (France) 12 // Panorama des solutions douces de protection des côtes
> L’érosion des falaises Les falaises sont instables en raison de l’inte- gement d’une butée stabilisatrice de pied. raction de nombreux facteurs, qui sont : • d’autre part, les processus subaériens (vent, L’érosion des falaises permet l’ali- •d ’une part, les processus marins en pied de précipitations, infiltrations, météorisation mentation en sédiment comme falaise par l’action des vagues qui entraîne des roches, haloclastie12, etc.) qui agissent source positive indispensable à une érosion sous-marine (estran) et aé- sur la face de l’escarpement et au sommet de l’équilibre de la cellule sédimentaire rienne (impact de la houle sur la falaise). A falaise. Ces processus peuvent provoquer par et des plages avoisinantes (ex : les cela s’ajoute l’impact sur ces processus de la actions chimiques, physiques et mécaniques, altérites du Pays Basque qui peuvent hausse du niveau marin. Cette dynamique des glissements de terrain, éboulements, ef- alimenter certaines plages de poche). marine peut engendrer des sous-cavages1. fondrements, ravinements etc. Ces processus L’érosion de la falaise, le déplace- L’océan (houle et courants côtiers) aggrave ont lieu en raison de la nature des roches et/ ment de la plage et l’érosion de la ce phénomène d’instabilité, en déblayant les ou de leur structure. plage intertidale et sous-marine matériaux éboulés et en empêchant l’arran- (rabotage de l’estran) sont des phé- nomènes indissociables. St-Jean-de-Luz, Aquitaine (France) 11 ous-cavage : entaille réalisée au pied d’une falaise par le déferlement des vagues sous un surplomb. S 12 Haloclastie : processus de désagrégation de la roche lié à la cristallisation de solutions salines. Processus de météorisation efficace dans les milieux très riches en sels (zones côtières). Panorama des solutions douces de protection des côtes // 13
L’érosion est accentuée par les impacts anthro- • sur les pentes de la falaise, l’aménagement de piques : routes perturbe l’équilibre du versant par le Sur l’ensemble des littoraux • en haut de falaise, l’urbanisation peu dense creusement de tranchées et l’accumulation atlantiques, la variabilité des de type lotissement s’accompagne d’une de déblais ; côtes rocheuses est très impor- hausse du toit de la nappe phréatique (irri- • en pied de falaise, l’exploitation des galets tante. La fragilité des maté- gation des jardins, fuite des piscines, etc.) Le entraîne un appauvrissement des cordons lit- riaux et le contact avec la mer piétinement sur des sentiers a aussi un effet toraux naturels qui ont un rôle de protection entraînent des variations de déstabilisateur; du pied de la falaise (cas en Haute Norman- formes, de structures et de vé- die) et la création d’ouvrages de protection gétation dans tous les compar- de la falaise, par exemple les barrages, per- timents, de l’estran jusqu’à la turbe les transits littoraux. frange continentale. Figure 6 : Lien entre érosion de la falaise, déplacement de la plage et érosion de la plage intertidale et sous-marine Falaises de Moher (Irlande) > Les falaises en tant qu’infrastructures naturelles Les falaises de par leur hauteur, servent tout vagues ce qui permet de limiter l’érosion d’apports sédimentaires pour les plages d’abord de barrières naturelles contre les en pied de versant. De plus, les matériaux avoisinantes, ce qui permet leur accrétion. risques de submersions marines. Le platier provenant des mouvements de terrain (les rocheux dissipe l’énergie mécanique des glissements, les éboulements etc.) servent 14 // Panorama des solutions douces de protection des côtes
> Enjeu écologique des écosystèmes des falaises Les côtes rocheuses atlantiques, malgré leur exposition de la côte aux houles. conditions d’émersion quasi permanentes. aspect minéral accidenté, sont des milieux très Le phénomène des marées conditionne l’ins- Plus bas, dans la zone intertidale, le substrat riches grâce à la grande mosaïque d’habitats tallation des organismes littoraux, pour la qua- est largement peuplé. Enfin, sous les basses présents. si-totalité d’entre eux d’origine marine. Ainsi, mers de vives eaux15, c’est l’étage infralittoral. L’étagement des peuplements littoraux est dans la frange supra-littorale13, atteinte par la Les peuplements se modifient et comportent directement lié aux conditions hydrodyna- mer uniquement lors des pleines mers de vives des espèces qui supportent très mal l’émer- miques : marée, courants de marées, vagues et eaux14, très peu d’organismes supportent les sion. Figure 7 : Ecologie sur l'estran rocheux Morus bassanus (France) L’estran rocheux possède un rôle essentiel de la terre fine. Sur ces zones, se développe une Les côtes rocheuses sont des milieux très riches dans les cycles biologiques marins. Il permet végétation herbacée typique appelée pelouse et très variés, depuis l’étage marin jusqu’aux le maintien de chaînes alimentaires complexes aérohaline16, à haute valeur patrimoniale. espaces périphériques terrestres. Sur l’estran, depuis les poissons jusqu’aux mollusques, C’est sur les espaces en retrait de la falaise (la la qualité du substrat rocheux permet l’instal- crustacés et algues. La présence d’éléments lande formée de buissons bas puis la forêt) que lation d’une végétation abondante à la base de rocheux de formes et de tailles diverses offrent l’on trouve une grande diversité floristique et nombreuses chaînes alimentaires littorales. des abris pour ces organismes benthiques. faunistique. Mais la faune emblématique des La végétation caractéristique des falaises ro- Les falaises, au-dessus des zones à lichens falaises est bien sûr l’avifaune17. Sur l’estran cheuses abrite une grande partie de l’avifaune de l’étage supra-littoral, sont généralement rocheux et dans les falaises, de nombreux oi- nicheuse littorale. Enfin, les landes et forêts pauvres en végétaux, sauf sur des matériaux seaux (goélands, hirondelle de rochers, etc.) des franges littorales sont aussi des habitats meubles, ou sur leur marge supérieure ou dans profitent de la nourriture et des gîtes offerts naturels très variés à l’interface entre peuple- des zones de fissures ou de replat colmatés par par les côtes rocheuses. ments littoraux et espèces « continentales ». 13 upra-littorale: zone située au-dessus de la marée S 14 Basse mer de vives eaux : basse mer à très fort marnage, c'est-à-dire lorsque l’amplitude de la marée passe par un maximum 15 Pleine mer de vives eaux : pleine mer à très fort marnage, c'est-à-dire lorsque l’amplitude de la marée passe par un maximum 16 Aérohaline: soumis aux vents salés. 17 Avifaune : ensemble des espèces d’oiseaux d’une région donnée. Panorama des solutions douces de protection des côtes // 15
Les marais maritimes > Présentation du milieu Les marais maritimes sont des zones humides endiguant notamment. fines en suspension et les fixent avec leurs sous forte influence marine. Les estrans des marais sont des zones basses racines. Ils naissent de la confrontation des eaux faites d’alluvions récentes, zones de transfert Dans la zone intertidale, les wadden sont des douces et salées dans des secteurs relativement entre milieu marin et terrestre : schorres étendues à forte sédimentation, composées de protégés des houles. Les vagues de vent et et wadden. Les marais sont très fortement sédiments fins : vases (zones appelées slikkes), les tempêtes peuvent affecter et éroder les dépendants des courants que génère la marée. tangues (sédiment calcaire à forte proportion marais maritimes. Bien que situés sous le Les parties végétalisées, atteintes uniquement de débris coquilliers) ou sables. niveau des pleines mers de vives eaux, ces lors des grandes marées sont appelées le Dans ce document, le terme de marais espaces sont rarement submergés par l’eau schorre. Cette zone est riche en végétation, maritime, regroupe l’ensemble fonctionnel de salée, car l’homme est largement intervenu notamment en plantes halophiles « herbu » qui cette forme de côte, depuis l’estran, jusqu’à la pour annexer ces terres au continent, en les amortissent les courants, piègent les particules marge continentale. 1 Cuvette 2 Schorre 3 Microfalaise 4 Slikke Diagram 8 : Morphology of a coastal marsh in a temperate climate zone (Paskoff, 1998) 5 Chenal de marée 6 Haute slikke Figure 8 : Morphologie d'un marais maritime en région de climat tempéré La pente générale d’un marais est très faible, elle peut être dirigée vers la mer ou vers le chenal principal de drainage naturel. Le marais est alors dit « conforme » : il est constitué surtout de sédiments fins argileux, déposés par décantation en eau calme. Mais la pente peut aussi être dirigée vers la bordure continentale. Le marais est alors dit « contraire » : il est sédimenté par des eaux plus turbulentes. Delta d'Arcachon, Aquitaine (France) 16 // Panorama des solutions douces de protection des côtes
> Phénomènes des aléas érosion et submersion marine Les marais maritimes étant des zones côtières activités portuaires et industrielles. humides basses, ils sont naturellement et En effet, pour les besoins de l’agriculture (amé- régulièrement soumis à des submersions ma- nagement de polders18) et pour limiter les inon- rines d’intensité et de fréquence (ou périodes dations des terrains, de nombreuses digues de de retour) variables. Cet aléa est à prendre protection ont été réalisées, isolant les marais en considération dans les nombreuses zones de la mer (cf. photo 6). Des bassins de drainage endiguées qui abritent des activités agricoles ont été ajoutés afin de contenir les eaux conti- anciennes ou actuelles et parfois des zones nentales, lors des périodes de crue. Mais cette urbanisées. structuration est remise en cause aujourd’hui Ce type de littoral sensible subit une pression du point de vue de la protection écologique, la anthropique liée au développement résiden- limitation de la circulation des eaux entraînant tiel, à l’agriculture, la chasse et la pêche, et aux la perturbation des flux biologiques. La conservation de ces espaces passe par une remise en eau de terres endiguées, une meilleure gestion de la mosaïque technique appelée dépoldérisation. d’habitats naturels, en particulier par Marais endigué, domaine de Certes (France) > Les marais maritimes en tant qu’infrastructures naturelles Ces milieux présentent un rôle physique de les rivages. Les digues sont un rempart impor- nues. Les marais maritimes jouent aussi un rôle protection de la côte. La présence des wadden tant contre la submersion marine, à condition important de filtration des eaux polluées transi- et des schorres limite l’action des vagues sur qu’elles soient bien calibrées et bien entrete- tant du milieu continental au milieu marin. > Enjeu écologique des écosystèmes des marais maritimes Ces terres humides, plus ou moins végéta- le colmatage, la progression des prés salés ou Les diatomées, algues unicellulaires, colo- lisées, plus ou moins ennoyées suivant leur l’érosion des rivages. nisent la surface des slikkes. Les plantes à fleur position dans l’estuaire, sont des habitats La flore de ces espaces intertidaux dépend du colonisant les parties les plus basses sont les essentiels pour le déroulement des cycles bio- niveau des marées, des sols et de l’action de zostères (cf. photo page suivante). Elles cou- logiques de très nombreux poissons, crustacés l’homme. La rudesse des conditions écolo- vrent de vastes étendues en herbiers marins. et oiseaux. giques entraîne une biodiversité limitée mais Sur les hautes slikkes, on rencontre essentiel- Ces marais maritimes abritent aussi des activi- la faiblesse de la compétition entre espèces fa- lement les salicornes (cf. photo page suivante) tés humaines : conchyliculture, pêche, chasse, vorise une richesse en individus considérable. et les spartines. activités portuaires, agriculture,… qui ont par- Et ces milieux ont une production primaire fois accéléré l’évolution naturelle et favorisé parmi les plus élevées de la planète. 18 Polder : (mot néerlandais) terre cultivée, conquise sur la mer par endiguement et assèchement. Panorama des solutions douces de protection des côtes // 17
Ecological zostera marina stake of tidal marsh ecosystems Salicorne De nombreuses activités agricoles tradition- nicoles marines et les néréides. depuis les chenaux et canaux aux marais en- nelles utilisent les ressources de cet estran Les coquillages sont aussi très nombreux dans digués, la variation des niveaux d’eau et de la (ostréiculture, conchyliculture, pêche à pied, ces sédiments : coques, palourdes, praires, et salinité font de ces zones des espaces assurant ramassage des algues,…). la conchyliculture assure une présence mar- le développement ou la reproduction de nom- Sur le schorre, la flore se diversifie (puccinelle, quée des moules et huîtres creuses ou plates. breuses espèces animales aquatiques (crus- asters, fétuque,…) offrant des habitats très fa- Les poissons présents dans ces milieux doivent tacés, mollusques, poissons,…) et terrestres vorables à de nombreux insectes. s’adapter aux variations importantes de salini- (insectes, oiseaux, mammifères, amphibiens La flore des digues est généralement repré- té et de températures. et reptiles). sentée par le Tamaris et de plus en plus par le Les marais maritimes, surtout dans leurs par- La survie de ces espèces et de ces écosystèmes séneçon en arbre, espèce très invasive. ties hautes (marais endigués et schorres) ren- passe par le maintien des fonctionnements La répartition de la faune est très dépendante ferment aussi de nombreux insectes, amphi- hydrauliques, la limitation du colmatage, et la de la fréquence de submersion et donc du ni- biens, reptiles, mammifères et surtout des maîtrise des activités humaines. veau d’eau (marine et douce), de la salinité et oiseaux. Le littoral est un système ouvert, il convient de la nature du substrat. Les espèces les plus Beaucoup d’oiseaux migrateurs utilisent ces d’appréhender son équilibre au travers de communes des sédiments vaseux sont des milieux, gîtes d’étape obligatoire entre l’Eu- l’analyse de son bilan sédimentaire au sein petits crustacés détritivores alors que les plus rope du Nord et l’Afrique. d’une « cellule sédimentaire19 ». communes des sédiments sableux sont les aré- La végétation étagée et la diversité de milieux 19 Cellule sédimentaire : portions de côte homogènes, cohérentes en termes de morphologie et de fonctionnement, indépendantes de toute structure administrative. 18 // Panorama des solutions douces de protection des côtes
Il existe une forte interdépendance entre les être établi : soit entre la cellule et ses voisines; interagissent pour déplacer en masse les sédi- processus d’une même cellule (érosion/accré- soit au sein de la cellule (volume érodé, vo- ments côtiers), des rivières et de l’érosion des tion20 etc.). Les cellules sédimentaires peuvent lume transporté par la dérive littorale, volume falaises et des dunes mais également, par les être fermées (ou semi fermées), par exemple stocké dans l’avant-dune et la dune, volume pertes de la dérive littorale et des canyons au dans une baie entre deux caps rocheux, mais échangé entre la plage et la dune, etc.). profit du plateau continental et du transport le plus souvent, des échanges ont lieu entre Le budget sédimentaire de l’estran s’exprime éolien (cf. figure 8). cellules voisines. Elles représentent des unités par les apports provenant de la dérive litto- d’analyse dont le budget sédimentaire peut rale (le déferlement et les courants de marée Ces littoraux sensibles subissent une érosion naturelle et anthropique très forte. Il advient de les protéger dans la mesure où des enjeux importants sont présents à proximité. Les solutions dites « douces » offrent des possibilités de protection respectueuses de l’environnement et dont l’usage se répand plus fréquemment actuellement. Figure 9 : Schéma explicatif de la notion de budget sédimentaire Comté de Westport (Irlande) 20 Accrétion : progression de la ligne de rivage vers la terre par accumulation de sédiments. Panorama des solutions douces de protection des côtes // 19
St Jean-de-Luz, Aquitaine (France) 20 // Panorama des solutions douces de protection des côtes
2 - Les solutions douces de protection des côtes La prise en compte des aléas vue notamment de préserver des tion, l’intervention limitée (emploi côtiers (érosion, submersion, enjeux, peut se décliner en quatre de solutions douces) et le maintien mouvements de terrain) dans types de solutions (voir p. 51) : le du trait de côte (emploi de solu- l’aménagement du littoral, en recul stratégique, la non interven- tions dures et/ou douces). Parmi ces solutions, deux méthodes de protec- jeux immédiats et de fixer le trait de côte. Si les naturelle du littoral et la mobilité du trait de côte tion des côtes face à l’érosion se distinguent. ouvrages ou technologies employés répondent (rechargements de la plage en sédiment, travail L’une a pour conséquence de fixer le trait de côte, généralement à ces objectifs de protection, ils sur la végétalisation, etc.). Elles ont une durée de il s’agit de la méthode dite « dure » ou « rigide ». présentent cependant et malheureusement de vie limitée, sont réversibles et dépendent de leurs L’autre a une approche plus environnementale, il nombreux aspects négatifs à moyen terme. En caractéristiques propres et des évolutions de s’agit de la méthode dite « douce » ou « souple ». effet, ces interventions modifient les dynamiques l’environnement à l’échelle globale (changement Cependant, selon les cas étudiés, il est difficile de de fonctionnement du milieu aggravant souvent climatique) ou locale (aménagement, fréquenta- fixer la limite entre les solutions « dures » et les l’érosion côtière à proximité de la zone protégée, tion). L’efficacité du choix de ces méthodes doit solutions « douces », et parfois les deux méthodes et elles sont généralement très coûteuses mais être par ailleurs évaluée face au niveau des pro- peuvent s’avérer complémentaires. ont une grande espérance de vie. cessus de dynamique côtière (énergie des houles, Les méthodes « dures » (épis, digues, perrés, Les méthodes « douces » sont conçues pour « tra- etc.) et par conséquence à la résistance et «durée etc) ont pour rôle principal de protéger des en- vailler avec la nature » en intégrant la dynamique de vie » de l’équipement. Discussion sur la limite méthodes « dures » et méthodes « douces » Avant tout, il est important de rappeler que dépend de l’emprise de la zone à traiter mais toute mise en œuvre d’ouvrages, qu’ils soient également de celle que représente toute la fa- durs ou doux, présente des impacts négatifs laise par rapport à toute la côte rocheuse d’une lors des travaux sur le milieu environnant région donnée (valable aussi pour les plages). Les coûts de ces techniques sont très (transport sédimentaire et budget, nuisance Sur les falaises, il est généralement conseillé variables (de quelques milliers d’euros sonore, trafic routier abondant, utilisation ré- de combiner plusieurs parades géotechniques à plusieurs centaines de milliers) en créative interrompue, perturbation de la bio- entre elles et de les associer à une méthode fonction des variantes techniques et diversité littorale etc.). plus « souple » telle que la végétalisation. L’ap- locales, d’où le recours à une analyse Il est primordial de connaître le besoin réel plication de cette méthode n’a pas comme ob- coût-bénéfice indispensable avant (connaissance de l’aléa et des enjeux) de protec- jectif de lutter contre l’érosion mais d’accom- toute intervention (voir p. 49). tion et l’impact sur l’environnement des diffé- pagner les processus naturels et d’augmenter rentes techniques. La réponse face au risque peut la sécurité. aussi être modulée dans le temps, ou être combi- On peut également prendre en considération née entre solution douce et solution dure. la nature des matériaux utilisés afin qu’ils s’in- Par ailleurs, la distinction entre solutions tègrent dans le milieu environnant. “dures” et “douces” n’est pas toujours aisée. Si La réversibilité d’un ouvrage permet également l’on prend pour exemple les falaises, intervenir de différencier les solutions « douces » des solu- uniquement sur une zone instable par l’inter- tions « dures ». En effet, une technique «douce» médiaire d’une technique « dure » ou d’une (appliquée à une petite surface) reste une tech- parade géotechnique peut être perçu comme nique facilement réversible (peu de consé- une méthode « douce » en raison de la faible quences) contrairement aux ouvrages lourds, qui emprise spatiale que représenterait cette zone perturbent souvent fortement le milieu environ- par rapport à toute la côte. Evidemment, ce nant et présentent un coût très élevé en cas de Vieux Boucau, Aquitaine (France) n’est pas valable pour tous les secteurs. Cela suppression (digues par exemple). Panorama des solutions douces de protection des côtes // 21
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