Observer le mouvement des sédiments pour mieux anticiper l’érosion côtière
La Normandie est concernée par le phénomène de l’érosion côtière, liée à trois phénomènes principaux qui devraient évoluer de manière durable, à savoir:
- la météorologie marine,
- le retrait des sédiments
- l’anthropisation du littoral.
D’une part, les changements climatiques laissent présager une accélération de l’érosion, notamment par la montée du niveau de la mer et l’avènement d’épisodes météorologiques importants comme les tempêtes, potentiellement plus fréquents. D’autre part, l’État et les collectivités doivent répondre et gérer une croissance forte des aménagements côtiers.
Le projet Télédétac (Télédétection par DronE du TrAit de Côte), financé par la Région Normandie, est piloté par le Cerema, et mené en partenariat avec le laboratoire LETG [1] /Géophen de l’Université de Caen Normandie et le LMI de l’INSA [2] de Rouen.
L’objectif de ce projet est la mise en œuvre d’outils d’observation pour suivre l’érosion du littoral, en comprendre l’ensemble des phénomènes et, in fine, y apporter les premiers éléments d’une quantification.
Il consiste à réaliser un suivi diachronique du littoral pour étudier l’évolution de la géographie locale, notamment l’accumulation de sédiments et leur érosion. Des photographies aériennes réalisées par un drone du Cerema deux à trois fois par an permettent d’établir des modèles numériques de terrain pour chaque campagne, et de les comparer pour quantifier les volumes accumulés et érodés.
Un accent majeur est mis sur l’interprétation conjointe des données issues de différents types de mesures et d’analyses, nécessitant le partage de connaissances entre des disciplines scientifiques bien identifiées. Ainsi, trois axes sont proposés, reposant sur
- Des mesures réalisées par drone dans le domaine du visible et de l’infrarouge thermique, et des mesures géophysiques au sol par sondages, imagerie de résisistivité électrique et polarisation spontanée,
- Le développement de méthodes d’analyses mathématiques nouvelles de ces mesures,
- L’apport de la connaissance de ces phénomènes et leur analyse diachronique.
Déterminer l’aléa d’érosion
Le projet Télédétac, démarré en octobre 2017 et qui se terminera en octobre 2019, est constitué de trois axes principaux.
Axe 1
L’axe 1 vise à combiner les mesures aériennes réalisées par drone (photographies aériennes et infrarouges), avec des mesures géophysiques effectuées au sol (sondages, imagerie de résistivité électrique et polarisation spontanée) destinées à mieux comprendre la géologie et l’hydrogéologie de la zone.
Le Cerema met à disposition son drone équipé d’un capteur infrarouge haute résolution, déjà utilisé dans le cadre du projet DIDRO, ainsi qu’un appareil de tomographie de résistivité électrique qui permet d’imager le sous-sol afin de déterminer la géologie locale. Le drone effectue deux à trois passages au-dessus de la zone concernée chaque année, et prend également des photographies avec une précision de 5 cm, qui permettent d’établir un modèle numérique de terrain lors de chaque campagne, puis de les comparer pour quantifier les volumes de sédiments accumulés et érodés.
Ce premier volet devrait permettre de relier les déformations, les glissements, les éboulements et les phénomènes hydriques que l’on observe depuis le sol ou l’air avec les processus physiques induits dans le sous-sol, notamment par la circulation de l’air et des eaux.
Axe 2
L’axe 2 du projet portera sur le traitement des données aériennes obtenues à l’aide du drone à petite et moyenne échelle, qu’elles soient terrestres ou maritimes, à grande échelle (hectométrique), portant sur la détection et la caractérisation des zones de faiblesse, notamment celles affectées par la fissuration. Cela contribuera également au travail réalisé sur l’indicateur national d’érosion côtière, auquel participe le Cerema.
Ce volet recouvre plusieurs challenges : détecter de manière automatique les fissures, y compris les fissures fines, évaluer les volumes, détecter les objets géomorphologiques permettant de recréer en 3D la dynamique côtière.
Un travail d’analyse diachronique de l’ensemble de ces mesures doit être effectué, afin notamment d’évaluer les vitesses d’évolution du trait de côte, et de caractériser l’aléa d’érosion. L’étude de la vitesse d’évolution du trait de côte doit déboucher sur une quantification des matériaux mis en jeu.
Axe 3
Enfin, l’axe 3 du projet consiste à améliorer les connaissances sur le phénomène d’érosion du trait de côte (la limite entre la terre et la mer) en Normandie. Il s’agira donc de caractériser l’aléa en termes d’intensité et d’occurrence spatiale et temporelle, c’est-à-dire de préciser les vitesses d’évolution du trait de côte (érosion - accumulation – déblaiement du pied de falaise) par mouvements brutaux et par érosion aréolaire.
L’objectif final est de mieux déterminer les volumes de sédiments et leur vitesse de déplacement, et d’anticiper leur impact tant sur les infrastructures menacées par l’érosion que sur les sites impactés par l’accumulation de sédiments. La méthodologie globale pourra ensuite être extrapolée dans d’autres régions littorales.
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