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

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.

+0,01°C par an

changement climatique d'origine anthropique

On s'est sorti du Petit âge glaciaire finalement

2023

-0,1 10-3°C/an

bascule vers la future glaciation

+0,3 10-3°C/an

Oui pour sombrer dans le Grand âge caniculaire

fin de la dernière glaciation

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

plage perchée de l'Eémien

Concentration actuelle en CO2

Concentration atteinte durant le pic thermique de l'Eémien

La transgression marine dite de l'Holocène

niveau marin (m)

<2 mm/an

0 20 40 60 80 100 120 140

Elévation post-glaciairedu niveau marin

Holocène

25 mm/an

Tardiglaciaire

37 mm/an

©F. Gresselin

Maximum glaciaire

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.

2 mm/an

24000 20000 16000 12000 8000 4000 0

temps en années avant le présent

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

Un stress physiologique généralisé, une moindre disponibilité des carbonates

Hawaï (Pacifique)

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

Mais où est le problème ?

Des coquilles moins bien formées, la biomasse en baisse

unité pH

8.6 8.2 7.8 7.4

Luc-sur-Mer -0.26 en 15 ans

-0.06 unités en 30 ans

CO + H O = H CO

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

gaz carbonique

acide carbonique

eau

2007 2011 2015 2019 2023

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)

Evolution de la température de l'eau de mer

Evolution de la température de l'eau de mer

station Somlit de Luc-sur-Mer

station Somlit de Luc-sur-Mer

-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 : Somlit-CREC

source : Somlit-CREC

+ : tendance significative

+ : tendance significative

source : EPA.gov

source : EPA.gov

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

Chronique du marégraphe de Cherbourg

cote m

Chronique du marégraphe de Brest

cote m

5 mm par an

4.3 4.1 3.9

Source : Sonel

Chronique du marégraphe de Saint-Malo

d'après source SHOM

1840 2020

3.8 mm par an

Source : Sonel

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.

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.

© DREAL Normandie

80 m

2 km

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

Elévation du niveau marin

La maritimisation des zones humides. Quels impacts ?

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

Vicq-sur-Mer

ligne

marais maritime

de

tamaris noyé sous le sable

rivage

ligne de rivage actuelle

substratum tourbeux du marais maritime en cours d'érosion

l'Eémien

de

©google earth

©F. Gresselin

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

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.

marais maritime

cordon dunaire

Cordon dunaire presque intégralement démantelé à Meuvaines

enrochement

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

• 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

© F. Gresselin

© DREAL Normandie

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

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

Des plages dites perchées

plage perchée de l'Eémien

mémorial britannique

paléo-falaise

©F. Gresselin

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

marais maritime

plateau calcaire céréalier

vallée de la Provence

calcaires bajociens

paleo falaise

Ver-sur-Mer

marais maritime

Asnelles

plage avec conchyliculture

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

Lutter ou fuir ?

Ver-sur-Mer 17/11/2024

Meuvaines 17/11/2024

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

Drainer les sols agit sur leurs communautés bactériennes

L'impact du drainage d'une tourbière

Oui, les moines le savaient dès le Moyen-Age

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

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

Chat alors

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

C'est sa transformation en nutriments assimilables par les plantes

Et ça émet des gaz et tout le monde laisse faire

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

Comprends pas ! Je comprends rien depuis le début

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

C'est ça qui les désactive !

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

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

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

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

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

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

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

Dans l'émissaire ?

Dans l'émissaire ?

Et moi, je me reproduis où dans tout ça ?

Et moi, je me reproduis où dans tout ça ?

ça fout une peur bleue !

ça fout une peur bleue !

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

La salinisation : des impacts ?

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

• 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

Où trouver de l'info ?

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

source : M. Barrioz

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

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

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)

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

Quelles conséquences à attendre ?

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

© F. Gresselin

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

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

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

© F. Gresselin

Barrage de Montalivet, empêchant la marée de pénétrer dans Caen

Une intensification du risque d'inondation par les eaux souterraines

St-Valery-en-Caux

Mais quel intérêt de savoir tout cela ?

source DREAL Normandie

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

drain agricole (Meuvaines)

réseau en charge

route endommagée

© F. Gresselin

© F. Gresselin

© F. Gresselin

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

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

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.

paléo-falaise

massif dunaire

marais arrière-littoral

hausse du niveau de la nappe

hausse du niveau de la mer

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

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

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

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'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

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

Oui, et les algues qui profitent des nutriments apportés

ça tapisse le sable en fait

Les nutriments sont produits par le marais drainé ?

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

Des milieux aquatiques continentaux et littoraux soumis à un stress croissant

Canicule août 2022 port Ouistreham

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

• 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

©liberté le bonhomme libre

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

©F. Gresselin

©Frédéric Gresselin

source : Frédéric Gresselin

Mais d'où viennent toutes ces algues ?

© DREAL Normandie

Y a même des dépôts d'algues derrière les enrochements

Des tables d'huîtres mais surtout des rochers au large

© F. Gresselin

arrachées lors des tempêtes

Je suppose que les gens ne viennent plus à la plage

ça produit du gaz en pourrissant

Et des hydrocarbures

© 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

© F. Gresselin

© F. Gresselin

L'économie du marais

Le chiffre d'affaires versus le coût de protection

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

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

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

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

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

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

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

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

C'est vrai !

Les aquifères du littoral

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

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

calcaires bathoniens

marnes bathoniennes

calcaires bajociens

source : dinosaurpictures.org

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

source : lithothèque de Normandie

Deux aquifères calcaires séparés par des marnes imperméables

calcaire bathonien

calcaires bathonien

marnes bathoniennes

marnes bathoniennesimperméables

calcaires bajociens fissurés et karstifiés

calcaires bajociens

le karst du Bajocien

Calcaires du Bajocien Calvados

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

pertes dans le lit de l'Aure

France

source DREAL Normandie

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

perte dans le lit majeur

lit mineur à sec

sens de l'écoulement

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...

paléo-falaise

Saint-Laurent-sur-Mer

cordon dunaire

toit de la nappe d'eau souterraine

ex : Meuvaines

marais maritime

estran

©F. Gresselin

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

toit de la nappe d'eau souterraine

zones humides

ex : Colleville-sur-Mer

Saint-Laurent-sur-Mer

falaise vive

nappe perchée

ex : Bessin

platier rocheux ou sableux

©F. Gresselin

portes à flot

cours d'eau

zones humides

remblais

plage

dunes

enrochements

situation actuelle

suintements d'eau souterraine

marée basse

marée haute

paléo-falaise de l'Eémien

marais maritime

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

estuaire

cordon dunaire

situation intermédiaire

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

Ecroulement de falaise au Cap Manvieu (2015)

Glissement de terrain Villerville 2001

©R. Torchy

Coulée de boue Trouville-sur-Mer

©F. Gresselin DREAL Normandie

©F. Gresselin DREAL Normandie

Merci de votre attention