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Modéliser l’évolution des côtes suite aux tempêtes extrêmes

Notre connaissance de l’évolution des systèmes côtiers sablonneux et rocheux est mal représentée dans les modèles actuels. NEARCONTROL a cherché à combler cette lacune dans les connaissances.

Changement climatique et Environnement

Un projet financé par Horizon 2020 visait à combler nos lacunes en matière de modélisation de l’évolution côtière. En cherchant plus précisément à comprendre comment les côtes évoluent suite aux tempêtes extrêmes, nous pouvons améliorer les prévisions face aux changements climatiques. Une grande partie de la population mondiale vit au bord de la mer et risque de subir les conséquences des menaces liées au changement climatique. Comprendre l’évolution des systèmes côtiers est crucial pour la gestion future des zones côtières, et c’est particulièrement vrai compte tenu de l’élévation prévue du niveau de la mer et de l’augmentation des tempêtes extrêmes. Pourtant, l’évolution des systèmes côtiers mixtes sablonneux et rocheux est mal représentée dans les modèles conceptuels et numériques de changement côtier utilisés dans le monde entier, ceci en dépit des côtes soumises à des contraintes géologiques (comportant des surfaces rocheuses comme les promontoires, affleurements, récifs ou plates-formes) qui dominent les côtes du monde. Le projet européen NEARCONTROL visait à combler cette lacune dans les connaissances en examinant la manière dont les côtes sableuses et soumises à des contraintes rocheuses évoluent suite aux tempêtes. «La plupart des modèles conceptuels et numériques sur le changement côtier représentent et traitent la côte comme un amas illimité de sable homogène», explique le Dr Carlos Loureiro, boursier Marie Skłodowska-Curie et chercheur chez NEARCONTROL. «Ils ne tiennent pas compte du rôle des surfaces rocheuses comme contrôle fondamental de l’évolution côtière.» À la recherche des côtes L’équipe a exploré les zones littorales de l’est de l’Afrique du Sud et du nord de l’Irlande, deux laboratoires naturels idéaux étant donné l’exposition aux climats énergiques des vagues et la complexité de leurs géomorphologies côtières. Le projet a élaboré une approche novatrice basée sur des méthodes d’arpentage et de surveillance à la pointe de la technologie qui permet d’obtenir des informations géophysiques, morphologiques (forme) et hydrodynamiques sans précédent sur les plages et les zones littorales. Les travaux de recherche combinaient des levés géophysiques à haute résolution (utilisant une technologie de sonar avancée pour créer des profils des couches superficielles et supérieures des fonds marins) et une modélisation numérique exploratoire pour relier les cadres sédimentaire et géologique. L’équipe a ensuite exploré la dynamique des vagues et les schémas de transport des sédiments dans des conditions et des contextes réalistes. Faire évoluer notre compréhension Les résultats ont amélioré notre compréhension actuelle de la géomorphologie côtière. «La bande côtière peut évoluer beaucoup plus rapidement que la zone littorale, et cela entraînera des changements importants dans la dynamique d’une zone côtière», explique le professeur Andrew Cooper, superviseur du projet NEARCONTROL. «Nous avons notamment montré que le littoral moderne reflète souvent les surfaces sous-jacentes créées par l’affouillement et l’érosion des vagues dans le passé, car les côtes ont migré vers le large avec l’élévation du niveau de la mer», explique le Dr Loureiro. Cela a confirmé aux chercheurs l’importance des tempêtes côtières extrêmes dans la formation des changements côtiers passés, présents et futurs. Les travaux ont également révélé que la plupart des modèles numériques actuels basés sur les processus ne permettent pas de prédire avec précision l’évolution côtière d’une décennie à l’autre. «Concrètement, cela signifie que les gestionnaires et planificateurs côtiers doivent se réconcilier avec le fait que les prévisions absolues sur le changement du littoral sont encore trop peu fiables», explique le professeur Cooper. Un parcours turbulent Malheureusement, les défaillances répétées de l’équipement sismique ont obligé l’équipe à chercher ailleurs et à explorer les ensembles de données collectés par d’autres institutions en Irlande et en Namibie. Cela a impliqué de développer leur analyse d’une manière légèrement différente, davantage axée sur l’évolution côtière décennale à centenaire de différents contextes côtiers. «Cela souligne l’importance des données ouvertes dans le contexte de la recherche moderne, car l’existence d’ensembles de données facilement accessibles nous permet de surmonter les difficultés liées à la collecte limitée de données», déclare le Dr Loureiro. Bien que le projet soit officiellement terminé, de nombreux produits du projet sont encore en préparation, principalement des publications scientifiques et leur diffusion via des présentations lors de conférences. «NEARCONTROL a montré que le littoral n’influence pas seulement la quantité d’énergie des vagues atteignant le rivage, mais qu’il sert également de source et de puits pour les sédiments côtiers», explique le professeur Cooper. «À cet égard, cet environnement s’avère essentiel pour prévoir l’avenir des côtes.»

Mots‑clés

NEARCONTROL, littoral, côte, tempête, modélisation, connaissances, prévisions

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