StagePEE_littoral_synthese

Les enjeux littoraux le long des côtes du Bessin

Les facteurs du changement

L'élévation du niveau marin, de la température, la baisse du pH...modifient fortement le fonctionnement de la chaîne trophique et les usages littoraux

+0,3 10-3°C/an

+0,01°C par an

-0,1 10-3°C/an

changement climatique d'origine anthropique

fin de la dernière glaciation

2023

bascule vers la future glaciation

On s'est sorti du Petit âge glaciaire finalement

Oui pour sombrer dans le Grand âge caniculaire

Les variations climatiques naturelles sont déterminées en Normandie par les variations de l'orbite terrestre qui entraînent l'alternance de périodes glaciaires/interglaciaires. Les boucles de rétroaction amplifient les processus.

Concentration atteinte durant le pic thermique de l'Eémien

Concentration actuelle en CO2

plage perchée de l'Eémien

Se référer au passé pour anticiper des risques potentiels. Durant l'Eémien, le niveau marin fut 6 à 9 m plus élevé qu'actuellement, pour des concentrations atmosphériques des gaz à effet de serre très inférieures

©F. Gresselin

Les massifs dunaires, marais maritimes, estuaires et fonds de baie sont des constructions récentes qui n'ont pu se former que lorsque la transgression marine s'est amortie.

La transgression marine dite de l'Holocène

Holocène

Tardiglaciaire

2 mm/an

<2 mm/an

37 mm/an

25 mm/an

Elévation post-glaciairedu niveau marin

Maximum glaciaire

24000 20000 16000 12000 8000 4000 0

0 20 40 60 80 100 120 140

niveau marin (m)

temps en années avant le présent

Un stress physiologique généralisé, une moindre disponibilité des carbonates

Des coquilles moins bien formées, la biomasse en baisse

Mais où est le problème ?

Luc-sur-Mer -0.26 en 15 ans

-0.06 unités en 30 ans

unité pH

Marseille (Méditerranée) Arcachon (Atlantique) Luc-sur-Mer (Manche)

2007 2011 2015 2019 2023

8.6 8.2 7.8 7.4

eau

gaz carbonique

acide carbonique

CO + H O = H CO

CO dans l'air en ppmv p(CO ) eau mer en µatm pH eau mer

Hawaï (Pacifique)

L'eau de mer et des océans est en voie d'acidification.Le pH est fortement orienté à la baisse en Manche

L'élévation de la température atmosphérique détermine celle des milieux marins et océaniques, tant en surface qu'en profondeur

+0.07°C/an

Evolution de la température de surface des océans (1901 à 2020)

Evolution de la température de surface des océans (1901 à 2020)

source : EPA.gov

source : EPA.gov

station Somlit de Luc-sur-Mer

station Somlit de Luc-sur-Mer

source : Somlit-CREC

source : Somlit-CREC

Evolution de la température de l'eau de mer

Evolution de la température de l'eau de mer

+ : tendance significative

+ : tendance significative

-0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5°C

-0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5°C

Source : Sonel

Source : Sonel

Chronique du marégraphe de Saint-Malo

3.8 mm par an

5 mm par an

Chronique du marégraphe de Cherbourg

cote m

1840 2020

cote m

4.3 4.1 3.9

d'après source SHOM

Chronique du marégraphe de Brest

Accélération de l'élévation du niveau marin Un facteur clef pour le littoral

© DREAL Normandie

L'interface entre les eaux douces et les eaux salées est dénommé "le biseau salé". Les eaux salées, plus denses, se situent à plus grande profondeur que les eaux douces

Le sel contamine déjà un certain nombre d'aquifères du fait d'une surexploitation locale de la ressource en eau. La salinisation survient également ponctuellement le long de canaux, comme celui reliant Caen à la mer.

80 m

2 km

Dans les aquifères littoraux, les eaux salées se trouvent à grande profondeur et ne représentent en général aucune menace pour les activités de surface. Cependant, à la faveur de pompages mais aussi du drainage des zones humides, le biseau salé peut remonter et contraindre certaines activités ou aménagements. L'élévation du niveau marin et la diminution des flux d'eau douce provenant du continent, tel que prévu par les scénarios du GIEC, vont favoriser la pénétration et la remontée du biseau salé dans le futur.

Elévation du niveau marin

La maritimisation des zones humides. Quels impacts ?

Vicq-sur-Mer

Un exemple dans le Val-de-Saire (commune de Vicq-sur-Mer, 50)

tamaris noyé sous le sable

l'Eémien

rivage

ligne

de

de

marais maritime

ligne de rivage actuelle

substratum tourbeux du marais maritime en cours d'érosion

©google earth

©F. Gresselin

La mer commence à conquérir certains marais maritimes en déplaçant ou destructurant les cordons dunaires qui les protégent

marais maritime

cordon dunaire

enrochement

Cordon dunaire presque intégralement démantelé à Meuvaines

Le cordon dunaire du marais de Meuvaines est en train de céder du fait des choix de gestion du Conservatoire du Littoral et de l'élévation du niveau marin. Une plage s'implante dans la partie nord du marais.

Meuvaines

La rupture du cordon dunaire favorise la pénétration d'eau salée dans le marais

© DREAL Normandie

© F. Gresselin

• Les surverses surviennent actuellement lors des marées hautes de vives-eaux (grands coefficients de marée).
• Les conditions édaphiques (sols) en sont localement modifiées ce qui va conduire également à des dysfonctionnements biologiques

Le SMCAP et l'équipe drone suivent l'évolution du trait de côte au niveau du marais de Meuvaines

mémorial britannique

paléo-falaise

marais maritime

Des plages dites perchées

vallée de la Provence

La mer va rapidement gagner le pied de la paléofalaise générée par la mer de l'Eémien, il y a 125 000 ans

calcaires bajociens

Ver-sur-Mer

paleo falaise

plage avec conchyliculture

marais maritime

plateau calcaire céréalier

Asnelles

©F. Gresselin

Une paléofalaise de l'Eémien dominant la station balnéaire de Saint-Laurent-sur-Mer

Une plage de galets de l'Eémien à Fermanville (50), dominant de plusieurs mètres la plage actuelle

plage perchée de l'Eémien

Meuvaines 17/11/2024

Ver-sur-Mer 17/11/2024

Lutter ou fuir ?

Quel avenir pour l'agriculture littorale ?

Pourquoi les agriculteurs ont drainé le marais?

Quelles fonctionnalités en ont été modifiées ?

Le drainage des zones humides apporte de nombreux bénéfices à l'agriculture : stabilité des sols, meilleures conditions sanitaires des troupeaux, augmentation du rendement

L'impact du drainage d'une tourbière

Oui, bien avant la découverte des bactéries, c'est connu !

C'est pour cela qu'ils ont drainé tous les marais

Oui, les moines le savaient dès le Moyen-Age

Drainer les sols agit sur leurs communautés bactériennes

Chat alors

Et ça émet des gaz et tout le monde laisse faire

C'est sa transformation en nutriments assimilables par les plantes

Et la minéralisation de la matière organique c'est quoi ?

C'est ça qui les désactive !

Comprends pas ! Je comprends rien depuis le début

C'est pour cela que ce sont des puits de carbone

Les zones humides et tourbières : des puits de carbone désactivés par les aménagements humains

Des tourbes affleurent sur la plage : elles sont dégagées par l'érosion

plage de Meuvaines 24/10/2024

tourbe ancienne substratum du marais -10 000 ans

La productivité agricole des zones humides littorales devrait diminuer du fait de l'élévation du niveau piézométrique qui va entraîner une perturbation des capacités de minéralisation par les bactéries aérobies de la matière oragnique

L'urbanisme en zone humide nécessite aussi de drainer les sols

Les stations balnéraires de Ver-sur-Mer et d'Asnelles sont implantées dans un marais drainé

Drains à Ver-surMer

Le drainage n'est pas la seule altération

Enrochements, endiguements, remblais...d'autres altérations qui fragmentent le territoire sur un plan biologique

La fragmentation des habitats

C'est encore un peu sec mais l'estuarisation est en cours

Mais garde espoir, on est en train d'ouvrir des brêches

Te reproduire, oublie cela matelot, c'est pour les générations futures

Après, crois pas en la liberté bébé, tout est drainé et canalisé

Et moi, je me reproduis où dans tout ça ?

Tu vires à gauche, t'es brouté, tu vires à droite, t'es becqueté

La porte à flot des enfers, p'tit gars !

Ensuite, faut qu'tu passes tout ce merdier. Fais gaffe, c'est surveillé et remblayé

ça fout une peur bleue !

Dans l'émissaire ?

J't'explique. Si tu veux rentrer dans le marais, faut que t'ailles tout au bout là bas

C'est encore un peu sec mais l'estuarisation est en cours

Mais garde espoir, on est en train d'ouvrir des brêches

Te reproduire, oublie cela matelot, c'est pour les générations futures

Après, crois pas en la liberté bébé, tout est drainé et canalisé

Et moi, je me reproduis où dans tout ça ?

Tu vires à gauche, t'es brouté, tu vires à droite, t'es becqueté

La porte à flot des enfers, p'tit gars !

Ensuite, faut qu'tu passes tout ce merdier. Fais gaffe, c'est surveillé et remblayé

ça fout une peur bleue !

Dans l'émissaire ?

J't'explique. Si tu veux rentrer dans le marais, faut que t'ailles tout au bout là bas

La salinisation : des impacts ?

La salinisation va-t-elle jouer elle aussi sur les cycles de l'azote et du carbone ?

Où trouver de l'info ?

https://www.sentinelles-climat.org/

• La majorité des populations du réseau de suivi des batraciens normands est en baisse
• Celle-ci est liée aux activités humaines en général (suppression ou détérioration des habitats)
• Les espèces thermo-tolérantes sont en augmentation
• Les espèces s'accommodant du sel déclinent peu ou progressent
• Des biais prossibles liés à la distribution / densité des mares suivies lors des inventaires

Un turn over biologique se met en place. Exemple des batraciens normands

source : M. Barrioz

Est-ce que le marais est déjà en train de destocker certains éléments ? Réponse dans quelques années : programme de recherche CoLiSyM'Eaux (Institut Agro Rennes Angers / AESN / DREAL)

Le Na+ est un petit cation Il va désorber des cations plus gros : ammonium, pesticides

Quel impact sur les cycles du carbone et de l'azote dans le marais ?

L'impact sur l'élévation du niveau de la nappe

Quelles conséquences à attendre ?

© F. Gresselin

Barrage de Montalivet, empêchant la marée de pénétrer dans Caen

© F. Gresselin

vidange à marée basse d'un cours d'eau à Meuvaines, via un émissaire artificiel

L'écoulement des cours d'eau littoraux est bloqué par la marée montante, soit naturellement soit par des portes à flot. L'élévation du niveau marin entraîne une augmentation progressive de la cote de ces cours d'eau, donc un risque d'inondation croissant

Une augmentation de la fréquence et de la durée des inondations par débordement des cours d'eau dans les estuaires et les marais maritimes

© Patrick Lecarpentier (source :www.tourisme-coutances.fr)

Mais quel intérêt de savoir tout cela ?

St-Valery-en-Caux

route endommagée

réseau en charge

maison inondée (St-Jean-de-la-Rivière)

drain agricole (Meuvaines)

© F. Gresselin

© F. Gresselin

© F. Gresselin

source DREAL Normandie

Une intensification du risque d'inondation par les eaux souterraines

Le cordon dunaire tamponne l'influence de la marée sur la piézométrie de la nappe. Le cycle "semi-mensuel" (alternance vives-eaux / mortes eaux) influence plus loin à l'intérieur des terres la piézométrie de la nappe que le cycle journalier. Plus le cordon dunaire est réduit, plus la marée a des chances d'influencer la piézométrie de la nappe d'eau souterraine du marais arrière littoral

L'influence de la marée sur la piézométrie de la nappe ne s'étend pas au delà du cordon dunaire sauf si ce dernier est de faible largeur

R : recharge de la nappe K perméabilité de l'aquifère

paléo-falaise

marais arrière-littoral

massif dunaire

L'élévation du niveau de la nappe est presque équivalente à celle du niveau marin bien que s'amortissant à l'intérieur des terres. L'influence de l'élévation de la mer s'étend loin à l'intérieur des terres

Le niveau des nappes du littoral s'élève au fur et à mesure de la montée du niveau marin. Le taux d'élévation, proche de celui du niveau marin en bordure de mer, s'amortit progressivement à l'intérieur des terres.

hausse du niveau de la nappe

hausse du niveau de la mer

Quand l'écoulement passe sous l'influence du niveau marin, en termes de cote et de pente, la zone d'émergence de la nappe se déplace vers l'amont. Il s'agit donc un gain temporaire

L'influence de l'élévation de la mer sur le niveau piézométrique de la nappe se limite à l'espace compris entre le trait de côte et la première zone d'écoulement superficiel de la nappe. La position de cette dernière va se déplacer vers l'amont au fur et à mesure de l'élévation du niveau marin

écoulement

hausse du niveau de la nappe

hausse du niveau de la mer

L'élévation du niveau de la nappe détermine une modification des trajectoires d'écoulement et une diminution du temps de résidence des eaux souterraines dans l'aquifère.

Temps de séjour de l'eau souterraine en année

Nitrates et chaîne trophique

Les excès de nitrates perturbent le fonctionnement du littoral

ça tapisse le sable en fait

Oui, et les algues qui profitent des nutriments apportés

Toutes les taches vertes sur la plage représentent les écoulements de la nappe alors ?

Pas seulement, ils proviennent aussi des activités agricoles situées en amont du marais

Les nutriments sont produits par le marais drainé ?

source : Frédéric Gresselin

Echouage d'algues brunes dans la partie NE de la baie des Veys

©Frédéric Gresselin

Emergence d'eau souterraine sur une plage du Bessin s'accompagnant d'eutrophisation

©F. Gresselin

©liberté le bonhomme libre

Canicule août 2022 port Ouistreham

Des milieux aquatiques continentaux et littoraux soumis à un stress croissant

• sur-concentration des polluants
• difficulté d'accès aux refuges thermiques pour les poissons en période caniculaire (faible niveau d'eau, problème de libre-circulation)
• baisse de la concentration en oxygène dissous, indispensable à la respiration de nombreux organismes aquatiques
• développement d'algues (macrophytes et micro-algues) avec libération possible de toxines

• problème de recyclage de la matière organique et des nutriments
• migration / remplacement des espèces d'eau fraîche par des espèces thermo-tolérantes

© DREAL Normandie

Y a même des dépôts d'algues derrière les enrochements

arrachées lors des tempêtes

Des tables d'huîtres mais surtout des rochers au large

Mais d'où viennent toutes ces algues ?

Et des hydrocarbures

Je suppose que les gens ne viennent plus à la plage

ça produit du gaz en pourrissant

© F. Gresselin

© F. Gresselin

© F. Gresselin

© F. Gresselin

© F. Gresselin

© F. Gresselin

© F. Gresselin

Les dysfonctionnements biologiques s'accompagnent aussi du développement de biofilms sur les tourbes affleurant sur la plage

L'économie du marais

Le chiffre d'affaires versus le coût de protection

Mais il y a près de 3000 m de marais à protéger C'est pas rentable !

C'est vrai !

Fais gaffe de ne pas te faire tirer dessus, poussin ! Nous aussi on compte pour 100 000 €

ça parle business par là ! 1300€ par m/l à la construction et 10 % par an d'entretien Qui dit mieux

Oui, on n'a plus de sable à grignoter. De la tourbe, de la tourbe, que de la tourbe. Obligées d'éroder le substratum du marais

Moi, ce qui m'énerve c'est toutes ces coquilles exportées

Nous c'est 3000 € par ha Au moins 100 000 € par an sur la totalité du marais, hein poussin !

Nous, c'est 100 000 € par ha et par an, Madame. On ne compte pas pour du beurre

C'est vrai qu'on est grasses. Mais on emploie, on exporte, on ruisselle quoi !

Elles bouffent tout le plancton, il nous reste que les trognons!

Les aquifères du littoral

Le Bajocien et le Bathonien sont les deux principaux aquifères alimentant la côte ouest du Calvados

Reconstitution paléographique de la mer du Bajocien (-170 Ma) de la région de Caen

source : dinosaurpictures.org

Les ressources en eau de la région caennaise sont prélevées dans les aquifères du Bathonien et du Bajocien. Ils sont composés de calcaires tabulaires séparés par des marnes imperméables, et se sont déposés dans un environnement marin tropical

source : lithothèque de Normandie

calcaires bajociens

marnes bathoniennes

calcaires bathoniens

Deux aquifères calcaires séparés par des marnes imperméables

calcaires bajociens fissurés et karstifiés

marnes bathoniennesimperméables

calcaire bathonien

calcaires bajociens

marnes bathoniennes

calcaires bathonien

le karst du Bajocien

Calcaires du Bajocien Calvados

source DREAL Normandie

zone de pertes dans le lit mineur de l'Aure, une rivière du Bessin

France

pertes dans le lit de l'Aure

Les eaux superficielles s'engouffrent localement dans des pertes localisées sur les plateaux ou dans les vallées

perte dans le lit majeur

sens de l'écoulement

lit mineur à sec

Des côtes meubles aux côtes à falaise

Les côtes meubles sont amenées à disparaître sauf au niveau des grands estuaires

Les dynamiques de la transgression sont multifactorielles. Elles dépendent entre autres de la morphologie du territoire, des stocks sédimentaires mobilisables, de leurs caractéristiques, de la courantologie, des aménagements...

Saint-Laurent-sur-Mer

La transgression marine va déterminer le démantèlement des cordons dunaires actuels et leur éventuelle reconstruction dans les marais maritimes rétro-littoraux. Ces derniers sont amenés à disparaître. De beaux exemples de cette dynamique en cours s'observent le long des côtes du Bessin.

cordon dunaire

zones humides

toit de la nappe d'eau souterraine

toit de la nappe d'eau souterraine

paléo-falaise

marais maritime

cordon dunaire

estran

falaise vive

nappe perchée

platier rocheux ou sableux

©F. Gresselin

©F. Gresselin

ex : Bessin

ex : Colleville-sur-Mer

ex : Meuvaines

Saint-Laurent-sur-Mer

Saint-Laurent-sur-Mer

Schématisation de l'évolution à venir des côtes basses meubles en érosion : vers la disparition progressive des marais littoraux

portes à flot

enrochements

remblais

cordon dunaire

estuaire

marais maritime

situation intermédiaire

situation actuelle

paléo-falaise de l'Eémien

marée haute

plage

cours d'eau

zones humides

dunes

suintements d'eau souterraine

marée basse

©F. Gresselin DREAL Normandie

©F. Gresselin DREAL Normandie

Coulée de boue Trouville-sur-Mer

Glissement de terrain Villerville 2001

©R. Torchy

Ecroulement de falaise au Cap Manvieu (2015)

L'érosion des côtes à falaise pourrait s'accélérer du fait de l'élévation du niveau marin, de l'augmentation des cumuls des précipitations en hiver et de l'intensification des pluies. L'érosion s'accompagne localement de mouvements de terrain rétro-littoraux

Merci de votre attention