Publié récemment dans le Journal of Marine and Science Engineering, ce travail concrétise une étude menée depuis plusieurs années en collaboration avec le Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences, notamment M. Arnaud Héquette, Professeur de géomorphologie et M. François Schmitt, Directeur de recherche CNRS.

Cette étude fondamentale s’intéresse à évaluer et à caractériser la signature hydrodynamique des différentes zones que l’on retrouve sur l’estran : zone de shoaling, déferlement, et zone de surf. L’importante variabilité du niveau du plan d’eau, en raison du régime macrotidale des plages du nord de la France, complexifie considérablement la bonne compréhension de ces phénomènes. Il est en effet difficile de déterminer précisément à quel moment tel secteur de la plage est soumis à l’hydrodynamique de la zone de surf par exemple. Or, les vagues et les courants diffèrent radicalement entre les différentes zones, ayant un impact majeur sur la morphodynamique sédimentaire de la plage.

Ce travail vient donc compléter les connaissances sur la caractérisation des différentes zones hydrodynamiques et proposer une signature type de ces zones à partir d’enregistrements océanographiques.

Vous trouverez ci-dessous quelques éléments issus de l’étude

Article en libre accès

Héquette, A.; Cartier, A.; Schmitt, F.G. The Effects of Tidal Translation on Wave and Current Dynamics on a Barred Macrotidal Beach, Northern France. J. Mar. Sci. Eng. 2021, 9, 909. https://doi.org/10.3390/jmse9080909

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Le site d’étude

Plage de Zuydcoote à l’est de Dunkerque (59), Hauts de France.

La méthode

5 instruments océanographiques mesurant les paramètres de la houle et du courant ont été déployés sur un profil perpendiculaire à la côte depuis -5m de fond jusqu’au haut de plage.
Pendant 1 semaine et durant la journée, une caméra a photographié en continu la zone permettant de déterminer visuellement à quel moment dans quelle zone hydrodynamique se trouvait chaque instrument. L’ensemble des appareils étant synchronisé, nous savons quelles mesures correspondent à chaque zone hydrodynamique.

(A) Photographie de multiples zones de déferlement et de surf dues à la reformation des vagues sur la plage étudiée ; (B) exemple d'une image moyenne de 60 photographies consécutives montrant la localisation des zones de déferlement et des zones non déferlantes ; (C) représentation schématique des différentes zones hydrodynamiques distinguées au cours de l'expérience de terrain ; (D) profil cross-shore montrant la localisation de la caméra vidéo et des instruments hydrodynamiques déployés dans la zone intertidale (les altitudes sont relatives au référentiel de la carte topographique française). Les altitudes du niveau moyen de la mer (MSL) et des hautes eaux moyennes de morte-eau (MHWN) et des hautes eaux moyennes de printemps (MHWS) sont indiquées sur le diagramme inférieur. — (A) Photographie de multiples zones de déferlement et de surf dues à la reformation des vagues sur la plage étudiée ; (B) exemple d’une image moyenne de 60 photographies consécutives montrant la localisation des zones de déferlement et des zones non déferlantes ; (C) représentation schématique des différentes zones hydrodynamiques distinguées au cours de l’expérience de terrain ; (D) profil cross-shore montrant la localisation de la caméra vidéo et des instruments hydrodynamiques déployés dans la zone intertidale (les altitudes sont relatives au référentiel de la carte topographique française). Les altitudes du niveau moyen de la mer (MSL) et des hautes eaux moyennes de morte-eau (MHWN) et des hautes eaux moyennes de printemps (MHWS) sont indiquées sur le diagramme inférieur.

Quelques résultats

Plusieurs analyses ont été conduites pour identifier une signature hydrodynamique des zones:

Analyse du rapport du Hs/h permettant de discrétiser la zone de déferlement

Le rapport oscille autour de 0,3 entre la zone de shoaling et de déferlement, ce qui est légèrement en dessous des valeurs utilisées dans la littérature sur les plages « en général ». Proches de valeurs issues d’études sur des plages macrotidales similaires.

Analyses spectrales des enregistrements de la houle et du courant transversaux

Importantes modifications des signatures spectrales entre les 3 zones (shoaling, déferlement et surf)
Identification claire de la dissipation énergétique des vagues/courant après le déferlement

Analyses statistiques de la distribution à haute fréquence des vitesses de courant transversal

Changement radical de la distribution des vitesses entre les différentes zones

Synthèse

L’étude a permis de fournir une signature type de différents indicateurs permettant à n’importe qui de pouvoir identifier les zones hydrodynamiques à partir d’enregistrements océanographiques. Ces connaissances apportent une meilleure connaissance des processus hydrodynamiques des plages macrotidales du Nord de la France, permettant d’affiner notamment la hauteur au déferlement, paramètre majeur dans la modélisation hydro-sédimentaire littorale.