Caractérisation de la submersion marine

Chaque année, le littoral du Languedoc-Roussillon est soumis à plusieurs évènements de tempêtes marines. La plupart de ces évènements génèrent des vagues dont la hauteur significative moyenne est de l’ordre de 2 à 3 mètres. Cependant, dans des cas extrêmes, la hauteur significative de la houle peut atteindre des valeurs de 7 mètres environ. De ce fait et compte tenu de la très faible altimétrie des terrains situés en arrière des cordons littoraux, ces épisodes de tempêtes induisent des impacts plus ou moins importants sur la côte. Parmi ces impacts, les phénomènes de submersion marine sont les plus significatifs. Ce sont des envahissements temporaires et brutaux du domaine continental littoral par la mer.

 Le phénomène de submersion marine

La submersion marine est définie comme une inondation temporaire de la zone côtière par la mer dans des conditions météorologiques et marégraphiques sévères (MEEDAT, 1997). Les submersions envahissent généralement les terrains situés en dessous du niveau des plus hautes mers mais atteignent aussi parfois des altitudes supérieures si des projections d’eaux marines franchissent des ouvrages de protection et/ou la crête des cordons littoraux. Les submersions marines peuvent durer quelques heures à quelques jours. Trois modes sont distingués :

  • submersion par rupture d’un cordon dunaire ou d’un ouvrage de protection lorsque les terrains situés en arrière sont en dessous du niveau marin (brèche, érosion intensive, surverse) ;
  • submersion par débordement, lorsque le niveau marin est supérieur à la crête du cordon dunaire ou des ouvrages ;
  • submersion par franchissement de vagues (« paquets de mer »).

Les processus physiques mis en jeu lors des phénomènes de tempêtes sont liés principalement à l’action de la pression atmosphérique et du vent sur le plan d’eau : Processus agissant sur le niveau d'eau lors des tempêtes

  • La chute de la pression atmosphérique entraine une surélévation du niveau plan d’eau. C’est le phénomène de baromètre inverse. Une diminution de 1hPa équivaut approximativement à une élévation de 1 cm du plan d’eau.
  • Le vent a un double effet sur le plan d’eau :
    • il est à l’origine de l’agitation du plan d’eau et de la formation des vagues dont les caractéristiques, hauteur, période, secteur de provenance, sont directement liées à celles du vent et au fetch du bassin maritime ;
    • il exerce une contrainte à la surface de l’eau en générant une modification du niveau du plan d’eau statique (surcote ou décote) et des courants.
  • Les vagues, générées au large par le vent, se propagent vers la côte et déferlent. Elles transfèrent alors leur énergie sur la colonne d’eau, ce qui provoque une surélévation moyenne du niveau de la mer (le « wave set-up », ou set-up, ou surcote liée aux vagues) pouvant s’élever à plusieurs dizaines de centimètres.

Le phénomène de « surcote atmosphérique » ou « surcote de tempête » est l’addition de l’effet baromètre inverse et de l’élévation du niveau du plan d’eau sous l’effet du vent. Ainsi, lors d’une tempête, le niveau moyen de la mer résulte de l’addition de la surcote atmosphérique et du set-up. Le niveau maximal atteint par la mer est défini en tenant compte du « jet-de-rive » (swash). On appelle run-up, l’altitude maximale atteint par le jet-de-rive sur la côte.

 La submersion marine en Languedoc-Roussillon

L’objectif de ce projet est de caractériser les phénomènes de submersion marine sur tout le littoral du Languedoc-Roussillon pour des conditions de tempêtes marines de référence : conditions de vagues ayant une période de retour de 1, 10 et 50 ans.

Les facteurs météo-marins générant l’élévation temporaire du niveau de la mer sont simulés sur tout le littoral régional le long de profils espacés de 50 m. Les résultats de ces simulations sont ensuite utilisés pour la cartographie spatiale de la submersion en utilisant les données altimétriques Lidar à haute résolution de la DREAL-LR.

Exemple de cartographie de la submersion marine dans le secteur de la Farinette pour une tempête ayant des vagues de période de retour annuelle
Exemple de cartographie de la submersion marine dans le secteur de la Farinette pour une tempête ayant des vagues de période de retour annuelle

Télécharger le rapport : RP-61306-FR

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