Dynamique hydro-sédimentaire du goulet de Fromentine et des plages adjacentes jusqu'au Pays-de-Monts

Hydro-sedimentary dynamics of the Fromentine tidal inlet, the Bay of Bourgneuf and adjacent beaches

• Auteur / Autrice : Baptiste Le Mauff
• Direction : Paul Fattal, Martin Sanchez-Angulo, Mohamed Maanan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géographie
• Date : Soutenance le 30/11/2018
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Littoral, environnement, télédétection, géomatique (Plouzané, Finistère)
• Jury : Président / Présidente : Edward Anthony
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Xavier Bertin, Raphaël Certain, Dominique Idier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Serge Suanez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Goulet de Fromentine (France)

Bourgneuf, Baie de (France)

Lidar

Cycle sédimentaire

Écologie des dunes

Géomorphologie dynamique

Mots clés libres

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Résumé

Dans le contexte du changement climatique et de la concentration des enjeux à l’interface entre la terre et la mer, les observatoires côtiers ont pour objectif de mieux comprendre les dynamiques littorales pour proposer des outils d’aide à la décision. Cette thèse s’inscrit dans cette démarche en proposant l’étude d’un système côtier complexe structuré autour de trois unités morphologiques : la Baie de Bourgneuf, le Goulet de Fromentine et des cordons dunaires aux orientations diverses. (1) Une approche diachronique se focalise sur la détection des évolutions récentes des formes émergées couvertes par trois levés LiDAR. Une méthode reproductible quantifie les changements significatifs et la résilience des plages suite à la tempête Xynthia (2010) tout en tenant compte des limites et des avantages du LiDAR. La variabilité des réponses morphologiques révèle la complexité des processus côtiers à étudier. (2) Une approche modélisatrice est ensuite proposée pour évaluer la sensibilité des schémas de transport à différentes conditions de vagues et de courants. Des données bathymétriques et hydrodynamiques ont été collectées pour permettre une bonne reproduction des processus dans le modèle. Le modèle 2DH Mike 21 (DHI) est utilisé pour simuler plusieurs cycles de marée et 6 scénarios de vagues moyennes. L’île d’Yeu et le Coureau Islais entrainent d’importants phénomènes de réfraction et de diffraction qui limitent l’influence de la direction des vagues sur les flux sédimentaires. Enfin, l’évolution possible du système est appréhendée à travers l’analyse d’un mécanisme contrôlé par une marée fortement asymétrique au Goulet de Fromentine et par l’apport sédimentaire induit par les vagues à l’ouverture nord. Les résultats présentés ont permis de mettre en valeur l’influence du contexte géologique et géomorphologique hérité sur les gradients hydrodynamiques et la forte connectivité du système. L’approche adoptée révèle l’utilité de combiner la télédétection, les mesures sur le terrain et la simulation hydro-sédimentaire pour appréhender le fonctionnement des systèmes côtiers complexes.

In the context of global change and the concentration of stakes at the land-sea interface, littoral observatories aim to better understand coastal dynamics in order to offer decision making tools. This thesis follows this approach by offering a complete study of a complex coastal system structured by three morphological features: the Bourgneuf Bay, the Fromentine inlet and dune fields with diverse orientations. (1) A diachronic approach focuses on the geomorphic change detection of emerged forms covered with three LiDAR surveys. A reproducible methodology quantifies significant changes and the beach resilience following Storm Xynthia (2010) while accounting for the benefits and limitations of LiDAR data. The variability of morphological responses reveals the complexity of the coastal processes to be studied. (2) A modelling approach is presented to assess the sensitivity sediment transport patterns to various wave and current conditions. Bathymetric and hydrodynamic data are collected so as to make sure the coastal processes are accurately represented in the model. Mike 21 (DHI) modelling system is used to simulate several tide cycles and 6 averaged wave scenarios. Yeu Island and the Coureau Islais cause strong refraction and diffraction phenomena which restrict the influence of wave direction on sediment fluxes. Finally, the evolution of the system is investigated in the light of a mechanism controlled by the tidal asymmety at the Fromentine tidal inlet and the sediment input induced by waves at the north entrance of the bay. The results highlight the influence of the geological and inherited geomorphological context on the hydrodynamic gradients and the strong connectivity within the system. In this thesis, the use of field measurements, remote sensing and modelling complete one another to better understand this complex coastal system.