L’érosion côtière

1 - Introduction

1L’érosion côtière est un phénomène qui n’épargne aucun des Etats côtiers membres de l’Union européenne. En 2004, environ 20.000 kilomètres de côtes, représentant 20 % de l’ensemble des côtes de l’Union, sont particulièrement affectés par ce phénomène (rapport Eurosion, 2004).

2À l’échelle régionale, la région PACA est considérée comme très exposée au risque d’érosion côtière. Cette évaluation se base sur la densité de population vivant dans l’aire d’influence de l’érosion côtière, la présence de zones industrielles et d’espaces à haute valeur écologique, ainsi que la croissance des zones urbaines côtières entre 1975 et 1990 (rapport Eurosion, 2004).

3En réponse à cette menace, les fronts de mer des zones urbaines, touristiques ou industrielles ont généralement été aménagés au moyen de digues, brise-lames, jetées, ou autres structures en enrochements, qui visent à protéger les constructions ou autres biens situés sur la côte.

4Or, la plupart des études menées en Méditerranée française (Sabatier, 2001, Samat, 2007, Suanez, 1997, Certain, 2002, Durand, 1998) ont mis en évidence les impacts environnementaux négatifs des aménagements « durs » (digues frontales, épis, brise-lames), construits en majorité lors de la première phase d’aménagement du littoral (entre 1970 et 1990), à une époque où l’urgence et le manque de connaissance approfondie du phénomène érosif justifiaient des interventions lourdes.

5Ces études ont démontré l’inefficacité de ces méthodes au-delà d’une certaine période, voire l’existence à moyen terme d’effets aggravants sur l’érosion induits par ces aménagements. Ces impacts négatifs se cumulent avec les nuisances paysagères et la pollution des sites, lorsque ces derniers ne sont pas entretenus fréquemment.

6Depuis 1986, la loi littoral, qui se donne pour objectif le développement durable des côtes, interdit la reconstruction des protections dont l’effet aggravant sur l’érosion est avéré, tout en privilégiant les opérations « ayant un caractère expérimental ou exemplaire quant à la méthode mise en oeuvre ». Les nouvelles directives sonnent donc théoriquement le glas du « hard engineering » dans le cas de côtes à forts enjeux environnementaux ou économiques.

7On dénombre plusieurs « familles » de solutions alternatives au « hard engineering » (UK-CHM Report, 1999) en fonction de leurs modes et zones d’action et de l’effet désiré sur le littoral. Cependant, l’emploi de méthodes alternatives reste largement anecdotique sur les côtes françaises, pour diverses raisons:

8Ces méthodes sont mal connues des gestionnaires en charge des côtes, qui sont souvent sceptiques quand à leur efficacité et leur préfèrent les méthodes traditionnelles.

9Elles sont donc peu employées et manquent -de fait- de validation expérimentale.

10Elles ont également un coût important, dû notamment aux études de terrain préalables à leur implantation, mais également à l’absence de généralisation de ce type de procédés en raison de leur spécialisation (action ciblée), qui les distingue du « hard engineering ».

2 - Historique des systèmes de stabilisation par drainage de plage

11Parmi ces méthodes, le concept de drainage de plage trouve son origine dans la phase extensive de recherches littorales menées dans les années 1940 aux USA.

12Le premier lien explicite entre l’altitude de la zone phréatique dans la plage et les tendances sédimentaires des littoraux sableux a été proposé par Grant (1946, 1948). À partir d’observations de fluctuation de la largeur et de la pente des plages californiennes méridionales sur plusieurs années, Grant a déterminé le rôle du paramètre de position de la nappe sur le dépôt et l’érosion de l’avant-plage.

13Une nappe élevée coïncide avec des périodes d’érosion accélérée, et réciproquement, un niveau bas coïncide avec une aggradation de l’avant-plage.

14Les observations combinées de Grant (1948) et Emery et Foster (1948) ont été interprétées par Duncan (1964) pour tenter d’expliquer le comportement cyclique de balancement d’un volume sédimentaire entre le haut et le bas de l’estran lors d’un cycle de marée.

15Duncan a développé un modèle empirique reliant explicitement l’érosion et l’accrétion à l’élévation de la zone du swash due à la résurgence de la surface phréatique sur l’estran. Il a expliqué les phénomènes de balancement sédimentaire entre le sommet et le pied de l’estran en les reliant au balancement de la surface phréatique sous l’influence de la marée.

16D’autres chercheurs (Strahler, 1966, Eliot et Clarke, 1988, Nordstrom et Jackson, 1990) ont confirmé la tendance à l’érosion observée quand le point de sortie de la nappe est haut relativement à l’extension maximum du swash, et inversement.

17Les premières études proposant une manipulation artificielle de la position de la zone phréatique dans la plage à des fins de contrôle des tendances sédimentaires furent celles de Machemehl et al., (1975) et Kawata et Tsuchiya (1986). Ils testèrent en canal à houle les effets d’un filtre positionné sous la surface de la plage, relié à une pompe, et démontrèrent en conditions de houles monochromatiques à faible cambrure l’accrétion accélérée de l’avant-plage lors du pompage.

18Chappell et al (1979) puis Davis et Hanslow (1991), Davis et al, (1992) ont été les premiers à tester en grandeur nature l’efficacité du drainage sur la stabilisation d’une plage. Ces essais, menés en Australie, (Nouvelles-Galles-du-Sud et Baie de Sydney), n’ont cependant pas été concluants, pour des raisons que les auteurs attribuent à la présence de formations rythmiques (barres crescentiques et croissants de plage de grande longueur d’onde) et de courants d’arrachement relativement forts.

19Malgré ce manque de résultat, l’Institut Géotechnique Danois (DGI) dépose en 1984 un brevet concernant les implantations de Système de Gestion des Plages (Beach Management System) basé sur la stabilisation des sites par drainage gravitaire.

20Le premier prototype commercial est installé en 1984 à Thorsminde (côte ouest du Danemark), sur une plage présentant une tendance pluri-annuelle à l’érosion, avec des vitesses moyennes de -5m/an. Le système est décrit dans Ovesen et Schuldt, (1992), Vesterby, (1991, 1994). Il est déclaré

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