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Niveaux des mers : niveau zéro, niveau moyen et zéro hydrographique

Dossier - L'eau est-elle encore bleue ?

Pourquoi l'eau nous est-elle nécessaire, à nous autres, humains ? Pourquoi peut-elle être si dangereuse lorsqu'elle est infectée ? Tantôt amie, tantôt ennemie, l'eau est une richesse précieuse. Découvrez ses différentes facettes dans ce dossier.

  
DossiersL'eau est-elle encore bleue ?
 

Il existe plusieurs références pour déterminer les niveaux des mers : le niveau d'équilibre au sens de Laplace, le niveau moyen de la mer, le zéro hydrographique... Faisons le tri pour mieux comprendre ces termes puis voyons quelles ont été les variations du niveau de la mer et quelles sont-elles aujourd'hui.

Quelle référence utiliser pour connaître le niveau de la mer ? Ici, l'atoll Palmyra, dans l'océan Pacifique Nord. © USFWS, Pacific Region, CC by 2.0

Avant de parler du niveau des mers, il faut dire quelques mots des « zéros », car il y en a plusieurs :

  • Le niveau d'équilibre au sens de Laplace
  • Le niveau du géoïde
  • Le niveau moyen de la mer et le niveau de mi-marée
  • Le niveau du nivellement général de la France NGF, Lallemand
  • Le niveau ONF 69
  • Le zéro hydrographique ou zéro des cartes marines ou de l'annuaire des marées

Bref, de quoi s'embrouiller ! Donc essayons d'y voir, un peu, plus clair.

N. B. : Nous ne parlerons pas des marées dans ce chapitre, pour plus d'informations, voir notre dossier Le phénomène des marées, écrit par l'Ifremer.

Le niveau d'équilibre au sens de Laplace

Le niveau d'équilibre au sens de Laplace est celui que prendrait la surface de la mer si on fait abstraction des influences du soleil et de la lune. Il diffère de l'ellipsoïde de révolution à cause de l'attraction des masses des continents et des différences de densité de l'eau de mer suivant les régions et la profondeur.

Les plans de coordonnée xOy, yOz, zOx sont les plans principaux de l'ellipsoïde, et leurs sections avec l'ellipsoïde en sont les ellipses principales ; deux de ces ellipses suffisent pour définir l'ellipsoïde, et l'ellipsoïde est de révolution seulement si l'une d'elles est un cercle.

Ellipsoïde de révolution. © DR, reproduction et utilisation interdites

Notion de géophysique

Le géoïde est la surface équipotentielle du champ de pesanteur terrestre, choisie pour être voisine du niveau des mers.

Dans le cas de la Terre, le potentiel de gravité a une valeur constante sur des surfaces, à peu près ellipsoïdales, dites équipotentielles, qui sont perpendiculaires à la direction de l'accélération de la pesanteur (c'est une relation générale entre une fonction dans l'espace et sa dérivée). Comme la gravité marque la verticale (la direction du fil à plomb), les surfaces équipotentielles marquent donc l'horizontal.

Géoïde. © DR, reproduction et utilisation interdites

On utilise cette propriété pour choisir le géoïde. On peut montrer en physique que l'interface entre deux fluides, l'eau et l'air, est une équipotentielle. On dispose sur Terre d'un excellent niveau à bulle : la surface des océans. On définit donc le géoïde comme la surface moyenne des océans, mesurée par les satellites qui survolent le globe et mesurent leur distance à la surface des océans par ondes radar. Cette mesure donne donc la forme du géoïde marin, mais il faut prolonger ce géoïde en dessus des continents pour obtenir la forme complète de la Terre, et là, il y a pas mal de problèmes mais ce n'est pas notre sujet.

Topex poséïdon. © DR, reproduction et utilisation interdites

Le niveau moyen de la mer et le niveau de mi-marée

C'est la valeur moyenne de la fonction représentative de la marée au cours d'une longue période, souvent calculée (approximativement) en faisant la moyenne arithmétique des hauteurs horaires des marées. Ce niveau se modifie au cours du temps. Et comme la courbe de marée n'est pas tout à fait sinusoïdale le niveau moyen de la mer diffère du niveau de mi-marée qui lui est (exactement) défini comme la moyenne arithmétique entre les hauteurs de pleine mer et de basse mer sur un temps assez long.

Le niveau NGF Lallemand

Le nivellement général de la France de Charles Lallemand succède au nivellement Bourdaloue en vigueur de 1860 à 1890. En 1890 on a déterminé un niveau moyen de la mer à Marseille. Le zéro de Lallemand est déterminé par un plan horizontal passant par le zéro de Marseille et ce zéro a déterminé le nivellement de la France. Il est entaché d'une erreur d'autant plus forte que l'on se déplace vers le nord.

Le niveau IGN 1969

Suite à la découverte de l'erreur du zéro NGF on en a établi un nouveau. Le zéro IGN 1969 se base sur le même zéro de Marseille mais prend en compte l'erreur du NGF Lallemand. Mais celui-ci aussi est entaché d'une erreur...

Pour l'instant c'est lui qui s'accorde le mieux avec les zéros et les nivellements de nos voisins et c'est dorénavant le zéro officiel de la topographie.

Comme cas extrême on citera Dunkerque ville pour laquelle le zéro IGN69 se trouve à plus de 60 cm en dessous du zéro NGF ! A l'ère de la mesure intersidérale au mètre près c'est surprenant !

Le zéro des cartes marines ou zéro hydrographique

Avant toute chose, il faut savoir que le niveau de référence des hauteurs d'eau (zones couvertes par la mer et zones d'estran) est le niveau le plus bas atteint par la mer lors d'une marée de coefficient 120 (marée d'amplitude maximum).

Mais celui-ci peut varier d'un pays à un autre. Par exemple :

  • France, Belgique, Espagne, Angleterre, Grèce, Portugal : niveau des plus basses mers (coeff 120)
  • Allemagne (Mer du Nord) et Italie : basse mer moyenne de vives-eaux
  • Allemagne (Mer Baltique), Pologne, Roumanie : niveau moyen de la mer
  • Pays-Bas : moyenne des plus basses mers de vives-eaux

Vous connaissez maintenant le zéro hydrographique, mais les parties émergées de la carte sont référencées par rapport au NGF (comme sur les cartes de l'Institut Géographique National) . Et pour ce qui est de la hauteur des foyers des phares, le niveau de référence est le niveau d'une marée de pleine mer de coefficient 95. Il est sans doute impossible de faire plus compliqué...

Carte marine de l'estuaire de la Seine. © DR, reproduction et utilisation interdites

Les relations entre les niveaux terrestres et les niveaux hydrographiques sont définies dans des ports de référence (ports dont dépendent les zones de marées définies en 1996) par exemple pour le golfe de Gascogne et du nord au sud : Concarneau, Port-Navalo, St Gildas, Les Sables d'Olonne, La Rochelle, Pointe de Grave, St Jean de Luz. Pour les estuaires les zéros sont les mêmes que celui de l'embouchure donc pour la Seine, Le Havre et pour la Loire, St Nazaire, mais il n'en va pas de même pour la Charente et la Gironde...

Décidément, c'est toujours aussi compliqué !

Le niveau des mers augmente à une vitesse moyenne de 3,3 mm par an et pourrait, selon certains experts, augmenter de plusieurs mètres dans un futur lointain. Afin de comprendre ce phénomène, CLS, une filière du Cnes, effectue par satellite de nombreuses observations que nous vous invitons à découvrir ici en vidéo. © CLS

Variations du niveau de la mer au cours des temps géologiques

Il ne faudrait pas oublier que les grands bassins français : bassin de Paris et bassin d'Aquitaine étaient des mers... il y a longtemps c'est vrai mais la mer des Faluns, par exemple, nous a laissé de belles choses.

Ne pas oublier non plus qu'il y a 5 millions d'années la Méditerranée était « à sec » et que dans 50 millions d'années elle n'existera plus donc la circulation océanique aura forcément changé.

À l'Holocène, le processus des glaciations, spécialement au Würm, a provoqué une baisse du niveau marin de 100 à 140 mètres par rapport au niveau actuel. Après cette glaciation, au moment du dégel, d'immenses fleuves charriaient des monceaux de débris de roches et de sables qui forment nos plages actuelles, et le niveau de la mer n'a fait que remonter. Ceci est particulièrement visible dans les estuaires des grands fleuves que l'on peut suivre sous l'eau pendant plusieurs kilomètres, voire plusieurs dizaines de kilomètres, parce qu'ils ont été surcreusés lors de la baisse du niveau marin, c'est la raison (en fait, la diminution de l'apport détritique en est une autre...) pour laquelle nous avons des estuaires et non des deltas...L'élévation du niveau marin diminue avec le temps à mesure que les glaces fondent avec toutefois de nombreuses oscillations...mais si l'apport dépasse l'érosion, il y a delta.

À titre d'illustration, et en guise de transition avec le paragraphe suivant, voici 3 images représentant le Rhône au niveau de l'actuelle Camargue :

Mer Miocène, Rhône. © DR, reproduction et utilisation interdites
Formation du delta du Rhône il y a 5.000 ans. © DR, reproduction et utilisation interdites
Carte du delta du Rhône en 1607. © DR, reproduction et utilisation interdites

Variations du niveau de la mer au cours des temps historiques

Par exemple la mer Noire était un lac avant que ne s'ouvre le double passage du Bosphore : une récente campagne de l'Ifremer (navire Le Suroît) a prouvé que l'eau salée a brusquement envahi la mer Noire il y a 7.500 ans. Dans Prométhée enchaîné, Eschyle évoque le franchissement du Bosphore par Io qui voulait ainsi échapper à Zeus. Bosphore signifie d'ailleurs : passage de la vache...

À Marseille et à La Couronne, autre exemple, les fouilles ont permis de prouver que le niveau de la mer était de 50 cm environ inférieur à l'actuel à l'époque romaine. En effet, le fond des carrières exploitées à l'époque romaine, les exutoires des réservoirs d'eau douce et les viviers à poissons de La Gaillarde indiquent une même submersion d'un demi-mètre environ. Ceci est corroboré par les résultats obtenus à Antibes, sur les côtes ligures et à l'île d'Elbe. Il en va encore de même pour les viviers d'eau salée destinés à l'élevage des poissons dans la région de Rome (villa de Santa Liberata, piscine de Lucullus, Ponza, Ventotene...) On ne sait pas encore exactement si ces différences de niveau sont d'origine marine ou tectonique.

Le même phénomène est observé en Crète mais ici on sait que l'île a beaucoup bougé. On a pu dresser une carte des mouvements de la Crète qui montre que le nord-est de l'île s'est enfoncé de 4 m ; au sud-ouest, au contraire l'île s'est surélevée de 8,5 m au cours des 2.000 dernières années. Il semble donc que l'île bascule autour d'un axe qui passe à peu près au milieu. Dans ce cas on est presque sûr que le phénomène responsable est d'origine tectonique : on dispose de quelques 7 niveaux séparés par de petits affaissements brusques... et un saut de 7,8 m vers 1500 BP (438 ap. J. C.) correspond à une série de séismes destructeurs en Crète en 251, 365, 374, 438 et 448 ap. J. C.

Il est vrai que la tectonique de la Méditerranée est particulièrement mouvementée avec la collision Afrique-Europe et ça ne s'arrange pas, témoins les nombreux tremblements de terre en Algérie, Italie, ex-Yougoslavie...

Peut-être que la mer ne bouge pas, que c'est seulement la côte qui bouge, peu importe, pour les gens qui y vivent le résultat est le même !

Variations actuelles du niveau de la mer, îles Tuvalu et Maldives 

Niveau de la mer 1880-1980. © CNRS, reproduction et utilisation interdites

Actuellement, en effet, le niveau de la mer monte partout dans le monde, on considère qu'il s'agit de 2,8 mm/an. Ceci suffit pour que l'on doive déjà évacuer définitivement certains atolls de l'océan Pacifique et certains villages inuits du nord de l'Alaska.

Chronique d'une disparition annoncée : les îles coralliennes de Tuvalu dans l'océan Pacifique sont vouées à disparaître avec la montée du niveau de la mer, due au réchauffement de la planète.

Carte géographique de Tuvalu. © DR, reproduction et utilisation interdites

Panapase Nelisoni a hérité d'une responsabilité peu courante. Rares sont en effet les secrétaires de gouvernement chargés de planifier la fin de leur nation. Il faut dire que la menace qui plane sur Tuvalu est peut-être sans précédent dans l'histoire humaine : la disparition sous l'eau d'une nation insulaire tout entière.

« Nous ne pouvions pas rester les bras croisés sans rien faire, dit Panapase. Jusqu'ici, nous avons obtenu l'accord de la Nouvelle-Zélande pour accueillir 75 personnes par an ». Un « plan d'immigration », insiste-t-il, plutôt qu'une « évacuation ». Quoi qu'il en soit, les 11.300 habitants de Tuvalu sont sur le point de commencer à quitter leurs foyers.

Le lendemain, le long du rivage de l'atoll de Funafuti, des flaques commencent à se former autour de la piste d'atterrissage. L'eau sourd de petits trous dans le sol, sous l'effet de la marée haute qui fait remonter l'eau de mer à travers le centre de l'île. C'est la raison pour laquelle la construction de digues autour d'atolls comme Tuvalu n'a pas de sens - la roche de corail est poreuse et les îles sont inondées de l'intérieur. Lorsque la marée commence à se retirer, sur de vastes surfaces le niveau de l'eau atteint 30 cm.

Hilia Vavae, météorologue à Tuvalu depuis des décennies, patauge dans l'eau qui entoure son bureau. « Les inondations se sont énormément accentuées, déclare-t-elle. En 2003, nous avons été inondés pendant les grandes marées de novembre, décembre, janvier, février et mars. Quand je suis arrivée à la Météorologie nationale en 1981, on ne voyait cela qu'au mois de février ».

D'autres signes témoignent de la montée du niveau des eaux. Les plantations de pulaka, une racine comparable au taro, souffrent de l'intrusion d'eau salée : à certains endroits, les trois quarts des plantes sont mortes, ce qui oblige les gens à dépendre des aliments importés. Par ailleurs, Tepuka Savilivili, une petite île située en bordure de l'atoll de Funafuti, a été balayée par les vagues il y a quelques années et a vu sa végétation détruite.

Les habitants de Tuvalu y voient un signe avant-coureur de ce qui attend le reste de leur pays. Malgré cela, certains accusent les habitants de Tuvalu d'être les artisans de leur propre malheur, citant la surpopulation, l'exploitation de la nappe phréatique ou l'extraction de sable au fond de la mer pour expliquer les problèmes d'inondation et d'érosion. Mais les îliens font valoir que l'érosion la plus grave se manifeste dans des zones inhabitées de l'atoll, loin de toute perturbation humaine.

Paysage de Tuvalu. © DR, reproduction et utilisation interdites

L'impact de la montée du niveau de la mer est désormais visible dans les zones de basse altitude partout dans le monde, comme aux Maldives dans l'océan Indien. Les atolls, qui s'élèvent rarement à plus de 50 centimètres au-dessus du niveau de la mer, sont particulièrement vulnérables. « De nombreuses régions côtières de basse altitude vont disparaître, indique le Pr Nunn. D'ici cinquante ans, la géographie de la région Pacifique sera complètement différente de ce qu'elle est aujourd'hui ».

La dilatation thermique de l'océan

La dilatation thermique de l'océan est un élément extrêmement important de l'augmentation du niveau de la mer dans le cas du réchauffement climatique. L'eau se dilate si la température augmente (au-dessus de 4 degrés !).

Les mesures du satellite altimétrique Topex-Poseidon (T/P) ont permis pour la première fois d'établir une carte des variations du niveau de la mer sur la période 1993-1998. Grâce à la nouvelle base de données de la NOAA, il a été possible de quantifier la part due à la dilatation thermique dans l'élévation du niveau de la mer observée par T/P. Et il est apparu que la hausse de 3,2 mm/an observée entre 1993 et 1998 par T/P était essentiellement due au réchauffement des 500 premiers mètres de l'océan.

Depuis un siècle, le niveau moyen des mers est monté d'une quinzaine de centimètres. Pendant la même période, la température moyenne de la Terre a augmenté de 0,6 °C.Le coefficient de dilatation thermique de l'eau est de 2,6 x 10-4 °C-1. La tranche d'eau des océans est divisée par la thermocline, qui sépare les eaux profondes, froides, des eaux superficielles en équilibre avec la température de l'atmosphère. Cette thermocline se situe en moyenne vers 1.000 m de profondeur. Si le 1er km de la mer (105 cm) voit sa température monter de 0,6 °C, cela entraîne une dilatation de : 105 x 2,6 x 10 -4 x 0,6 = 15,6 cm. On voit donc que l'ordre de grandeur de la dilatation thermique correspond à peu près à la dilatation observée, ce qui permet de dire que pour l'instant la fonte des glaciers n'a qu'un rôle minoritaire.

Le Groenland fond !

Il faut savoir que la banquise n'est pour rien dans l'augmentation du niveau de la mer, c'est de la « mer gelée », mais les inlandsis sont des montagnes de glace de plusieurs milliers de mètres d'épaisseur qui recouvrent des continents (Groenland et Antarctique).

Les glaces qui fondent ici interviennent, elles, directement dans la quantité d'eau qui remplit les cuvettes océaniques et favorisent la montée du niveau de l'eau. En plus il s'agit d'eau douce qui modifie localement la salinité de l'océan.

Fonte du Groenland. © DR, reproduction et utilisation interdites

Philippe Huybrechts est glaciologue à la VUB, l'université libre néerlandophone de Bruxelles. Dans deux de ses articles récents (publiés dans les revues Nature et Geophysical Research Letters), il met clairement en évidence l'impact actuel du réchauffement global de la planète sur le Groenland. Deux études qui attestent de la fonte rapide de la calotte glaciaire qui recouvre cette vaste portion de terre à cheval sur l'océan Atlantique et l'océan Arctique.

« Les zones polaires sont les premières à souffrir du réchauffement climatique global. Mais elles en souffrent aussi davantage que le reste de la Terre, tant en rapidité qu'en intensité. C'est une question d'albédo et de température. En été, avec la fonte de la glace de mer en Arctique, la surface de l'eau, plus sombre, emmagasine davantage de rayonnement solaire. Ce qui accélère le phénomène de réchauffement. Et il en va de même pour les régions émergées comme le Groenland mais aussi le grand Nord canadien ou la Sibérie méridionale soudain dépouillées de leur couverture neigeuse. En moyenne, le réchauffement climatique dans ces régions est deux à trois fois plus marqué qu'ailleurs. L'Antarctique, à l'exception de sa péninsule, semble actuellement à l'abri de ce type de bouleversement rapide grâce à sa ceinture d'eau froide. Le Groenland fond. Et le scénario "catastrophe" qui s'applique à l'Arctique n'a rien d'une science-fiction. Ce qui au départ n'était, en effet, qu'une question de modélisation a depuis été largement confirmé par les observations de terrain. Depuis 1990, une hausse de température se manifeste qui se double d'un bilan négatif entre les précipitations et la fonte de sa calotte. »

Ce qui signifie que, depuis un peu plus de dix ans, la calotte s'amenuise. Et ces cinq dernières années, le phénomène s'amplifie. Chaque année, le Groenland perd quelque 80 kilomètres cubes de glace (pour un volume global de l'inlandsis estimé à trois millions de kilomètres cubes). Si la calotte venait à perdre 20 pour cent de sa masse, le processus ne serait plus réversible. Chaque année, la réduction de la masse de la glace groenlandaise entraîne une hausse du niveau océanique global de 0,2 millimètre. Depuis quinze ans, cette hausse totalise donc 3 millimètres. Si le phénomène se poursuit, toute la calotte groenlandaise fondra. Ce qui correspondra à une élévation moyenne du niveau des mers de 7,5 mètres !

Poster de promotion édité par Cryosat. © DR, reproduction et utilisation interdites

Pendant trois ans, CryoSat a étudié à partir de 2010 la hauteur et l'épaisseur des glaces. L'objectif était de mieux comprendre les interactions complexes qui s'opèrent entre océan, cryosphère et atmosphère, en particulier les transferts de chaleur des mouvements océaniques. Ces mesures permettront aussi d'anticiper la fonte des glaciers dans la problématique du réchauffement climatique. Le Cnes participe à cette mission de l'ESA en fournissant l'instrument Doris de localisation du satellite.

Plus d'informations sur les données de CryoSat dans notre article intitulé Le Groenland fond sous les yeux de CryoSat

Les Alpes fondent !

Le poste de travail de Ludwig Ries est probablement le plus spectaculaire de toute l'Allemagne, et il ne peut l'atteindre que par téléphérique. Dans la station du Schneeferner, située dans le massif du Zugspitze, à 2.650 mètres au-dessus du niveau de la mer, ce scientifique a un bureau simple, mais avec une vue grandiose : c'est le panorama des Alpes, duquel on aperçoit l'Italie quand le temps est découvert. Lorsque Ludwig Ries jette un coup d'œil par la fenêtre de son bureau, son regard se pose sur les vestiges de glaces que l'on présumait éternelles : celles du Schneeferner, qui est en train de mourir. Ce glacier couvrait autrefois 300 hectares : sa superficie est aujourd'hui réduite à moins de 50 hectares.

Schneefemer en 1910 (photo de gauche) et en 2003 (photo de droite). © DR, reproduction et utilisation interdites

Dans 25 ans au plus, il aura disparu, léché par le soleil estival : il est victime des changements climatiques. Entre 1961 et 1990, pendant la dernière période climatologique « normale », les observateurs des services météorologiques allemands ont mesuré des températures moyennes de 1,5 ° en été au sommet de la Zugspitze. Le Schneeferner a certes rétréci, mais les chutes de neige en hiver ont conduit à la formation de glace. Aujourd'hui, il continue de neiger sur la Zugspitze, mais la fonte des glaces en été n'est pas compensée par les chutes de neige en hiver, loin s'en faut : le thermomètre a affiché 2,2 ° pendant l'été 1999, puis 2,3, ensuite 2,4, 3,2, et pour finir 5,2 ° l'année passée !

La montée du niveau de la mer et les côtes basses

Fernand Verger est professeur à l'ENS et auteur du livre Marais et estuaires du littoral français paru chez Belin en 2005. Je cite ici un paragraphe de son cours :

« L'élévation du niveau de la mer, souvent évaluée de 1 à 5 mm par an pour les côtes occidentales de l'Europe au cours de la dernière décennie, n'entraîne pas les mêmes conséquences sur tous les littoraux. Ces conséquences demeurent faibles ou nulles sur les côtes accores (c'est à dire qui plongent verticalement dans la mer, par exemple des falaises), mais deviennent très redoutables sur les côtes basses alluviales aux faibles profondeurs littorales. Les régions de lagunes des mers sans marée, de marais maritimes des mers à marée demeurées à un état naturel, aussi bien que les marais aménagés et les polders, sont particulièrement exposés par leur situation hypsométrique génétiquement très voisine du niveau de la mer (cela signifie que la différence d'altitude entre le niveau de la mer et le niveau du littoral proche est très faible).

Ce dernier cas, qui concerne des régions de l'Europe et de l'Asie très densément peuplées, peut servir d'exemple pour décrire les risques auxquels sont exposées ces régions particulièrement vulnérables. (...) Sur les rivages à marnage notable, notamment, la transformation de la forme du bassin envahi par la mer peut entraîner la modification de l'amplitude de la marée. Une élévation du niveau moyen de la mer n'est pas non plus obligatoirement accompagnée d'une élévation égale des niveaux des basses mers et des pleines mers. Il faut donc avoir une extrême prudence dans les visions prospectives (...). La plupart des polders littoraux ont des cotes d'altitude légèrement inférieures à celles des pleines mers, puisqu'ils ont été conquis sur des vasières et prés salés - les "schorres" des géographes - édifiés par la mer. Après leur endiguement, ces terres plus ou moins argileuses ont en général subi des tassements sous l'action du drainage, et leur altitude a diminué de quelques décimètres ou parfois de plus d'un mètre. Si l'augmentation de la profondeur d'eau à l'extérieur des digues n'est pas compensée par une sédimentation équivalente, comme cela peut se produire dans le cas d'une montée lente du niveau marin et dans des régions à pléthore sédimentaire, l'augmentation de la profondeur provoquera une diminution de la réfraction de la houle qui se traduit inévitablement par une énergie plus grande sur le littoral. Cette plus grande énergie peut entraîner une plus grande vulnérabilité des ouvrages de défense contre la mer. Une modification de direction des vagues et des courants peut aussi résulter de la plus grande profondeur et avoir des conséquences géomorphologiques. »

Schoore. © DR, reproduction et utilisation interdites

« Dans ces cas, le tapis végétal des schorres constitué de plantes halophiles telles que Spartina anglica, Salicornia herbacea, Puccinellia maritima, Obione portulacoides, etc. soumis à une plus grande durée de submersion et à une salinité plus élevée, se modifie, en général en s'appauvrissant. Une surveillance du tapis de végétation halophile s'impose alors (...). Selon le rythme de la montée du niveau marin et celui de l'alimentation sédimentaire, les schorres pourront disparaître si le premier l'emporte sur le second ; dans le cas contraire, les schorres pourront se développer Cette possibilité de résister à la montée du niveau marin par surélévation due à l'apport sédimentaire intertidal est le propre des étendues soumises à la submersion. Elle ne joue naturellement pas dans les étendues endiguées (...). L'hydrogéologie des zones basses souvent formées d'alluvions sédimentaires perméables peut aussi être modifiée, avec un accroissement de la salinité de la nappe phréatique. La nappe salée, dont on a constaté en maints endroits qu'elle atteignait un niveau à peu près égal au niveau moyen de la mer, risque de subir une élévation du même ordre que celui de ce niveau. Les conséquences sur la végétation peuvent être dans ce domaine considérables même pour des surélévations décimétriques. »

L'Europe : niveau des mers + 80 m ! © DR, reproduction et utilisation interdites

Les ondes forcées par le vent : houle et vagues

Quels sont les facteurs qui déterminent l'amplitude, la période et la longueur d'onde de la houle ?

L'effet du vent sur l'état de la mer dépend :

  • de la distance sur laquelle le vent souffle sans rencontrer d'obstacles. Cette distance est appelée le fetch. La présence de la côte limite le fetch dans le cas d'un vent soufflant de la terre vers la mer. Au large, le fetch est généralement déterminé par la taille de la "dépression" qui produit le vent

  • du temps pendant lequel le vent souffle de façon continue à une force donnée. Ainsi, pour une vitesse de vent donnée, il faudra un certain temps pour que les ondes créées atteignent un état d'équilibre. Ensuite, même si le vent continue à souffler, la houle ou le clapot ne grossiront plus.
Schéma de vagues à faible longueur d'onde (à gauche) et à grande longueur d'onde (à droite). © DR, reproduction et utilisation interdites

On peut montrer :

  1. que des vagues de 10 m de hauteur et de période 11 secondes peuvent être produites localement par un vent soufflant à 45 nœuds (81 km/h) pendant 20 heures et sur une distance (fetch) de 250 km.

  2. qu'une houle de 2 m de hauteur et de période de 14 secondes peut être produite par un vent soufflant à 36 nœuds (65 km/h) à 2.000 km de distance et 62 heures plus tôt.
Vagues dans l'océan. © DR, reproduction et utilisation interdites

Les tempêtes et les basses pressions

La marée de tempête provoque un afflux d'eau marine, une surélévation du niveau de la mer qui inonde tout sur son passage, détruit tout sur le littoral. Elle provient des vents violents qui soufflent sur la surface de la mer autour du cœur cyclonique, et qui ont tendance à créer un courant très fort par frottement, normalement compensé en profondeur, au-delà de 50 à 60 m de fond, par un contre-courant de sens opposé.

Lorsque le cyclone arrive au niveau du plateau continental ou tout près des terres, ce contre-courant n'existe plus, seul le courant de surface reste fortement établi. Il y a donc une poussée mécanique naturelle de l'eau de surface et son accumulation vers les rivages, d'autant plus importante que le plateau continental est marqué. Il ne faut pas négliger non plus l'effet de dépression qui a tendance à « aspirer » l'eau vers le haut au moment d'une baisse de pression atmosphérique importante, qui contribue donc aussi à l'amplitude de ce phénomène : c'est l'intumescence ou effet de baromètre inversé.

Cyclone en Australie de l'ouest. © DR, reproduction et utilisation interdites

La « surcote » est maximale dans la partie où tous les effets se conjuguent, c'est-à-dire pour les cyclones habituels de nos régions qui se déplacent vers l'ouest, dans la zone nord-est de l'œil. Certains dénomment ce « pic » l'onde de tempête, qui dure quelques dizaines de minutes le plus souvent, deux heures au maximum. Dans les zones où existe un grand plateau continental, c'est-à-dire où la mer reste peu profonde sur des kilomètres au large, les cyclones intenses peuvent provoquer une marée de tempête de 5, 6, voire 7 mètres.

Et les victimes se comptent alors par milliers. Ce fut le cas en Chine en 1881, au Bangladesh en 1970, lorsque des typhons ou cyclones ont tué à chaque fois plus de 300 000 personnes surprises par la montée d'eau océanique subite, leurs habitations dévastées et emportées. Dans le delta du Mississippi aux Etats-Unis, Camille en 1969 reste gravée dans les mémoires, l'eau ayant monté brusquement de près de 8 mètres.
Sur nos îles des Petites Antilles, par chance, les fonds marins sont vite importants au large, la marée cyclonique est plus faible, ne dépassant guère 2 à 3 mètres lors de passages d'ouragans intenses, sauf dans les zones de lagon et de " culs-de-sac " marins plus exposées. Ainsi, le cyclone de 1928 en Guadeloupe a généré une montée des eaux estimée entre 3 et 4 mètres sur les îlets de la baie de Pointe-à-Pitre.

Les vagues peuvent être monstrueuses, dépassant parfois 15 à 20 mètres autour des ouragans intenses. Et cette houle générée par les cyclones est généralement très énergétique et provoque des rouleaux immenses sur les rivages exposés, et ce jusqu'à une distance importante hors du système. Luis en 1995 a eu des répercussions sur l'état de la mer jusqu'en Martinique, alors qu'il est passé plus de 300 km au nord, la houle venant du nord-ouest ou de l'ouest y étant fortement ressentie sur toute la côte caraïbe.

Les côtes françaises

Voici quelques données sur les côtes françaises.

25 % des côtes de France reculent, c'est plus que la moyenne européenne de 20 %.

Dans le Sud-Ouest, certaines plages perdent jusqu'à 500.000 tonnes de sable par an, selon certaines études encore en cours dans la région de Cap breton et Anglet, ceci représente une hauteur de 2 mètres environ qu'il faut remplacer chaque année c'est-à-dire avec 1.000 camions pour 10.000 mètres cubes un trafic intense , gênant et polluant, sans parler du prix... et des constructions envisagées pour quelques millions d'euros supplémentaires et sans garanties pour retenir la plage... et les touristes...

Mais ces travaux sont-ils utiles si le niveau de la mer continue de monter, si les tempêtes deviennent plus violentes, si le pôle nord continue à fondre ?

Un problème équivalent a des effets plus radicaux encore, le long des falaises des côtes nord avec un recul général de quelque chose comme 30 mètres en 100 ans... maisons condamnées, routes menacées etc. Pas grand-chose à faire que d'immenses dépenses si l'on veut absolument continuer à construire immédiatement au bord de la falaise... L'eau de surface par infiltration, l'eau de mer par son action mécanique à chaque marée, les vagues aussi et les galets, bref tout se conjugue pour augmenter le recul de la falaise, c'est la nature...

Jusqu'où l'Homme veut-il et peut-il, asservir la nature à ses propres desseins ? Quel prix les contribuables sont-ils prêts à payer pour ça ? Et d'ailleurs, leur a-t-on demandé leur avis ?

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