Rôle des écosystèmes côtiers dans l’atténuation des évènements climatiques littoraux, par le BRGM

L’objectif de cette thèse est de comprendre le rôle des écosystèmes caractéristiques de la Caraïbe dans l’atténuation des impacts des tempêtes.

Méthodologie

Ce travail comprend deux phases principales :

  • Une phase d’acquisition de données pour accumuler des informations sur l’hydrodynamique locale, la morphologie, la répartition des écosystèmes côtiers, leur état de santé et leur évolution sur les sites pilotes.
Instrument de mesure actuel installé sur site à l’Anse-Maurice en 2020
  • Dans une phase de modélisation numérique, cette expérience utilise les données acquises lors de la première phase pour calibrer et valider le modèle. Le modèle est utilisé (1) pour simuler des conditions de tempêtes plus intenses que celles observées (tempêtes de période de retour 10, 50, 100 ans) et (2) pour tester plusieurs états de l’écosystème afin d’évaluer leur impact sur les inondations côtières.
Instantané d’une simulation de l’Anse des Salines avec le modèle Xbeach
Schéma méthodologique de la thèse

Sites pilotes

Le travail est basé sur des sites expérimentaux choisis dans le cadre du projet CaribCoast pour analyser les mécanismes d’inondation côtière pendant les tempêtes et analyser le rôle d’atténuation des écosystèmes. Deux sites ont été choisis :

  • Anse Maurice : une plage en anse bordée de récifs située sur la côte Est de l’île de Grande-Terre. C’est une petite plage d’environ 200m de long. La plage est bordée par un récif frangeant et le haut de plage est recouvert d’une végétation rampante éparse et de quelques arbres.
  • Anse des Salines : une plage bordée de récifs avec un lagon à l’Est de l’île de Grande-Terre. La plage est longue d’environ 2 km et présente une végétation dense en haut de plage.  
Localisation des sites pilotes

Exemple de résultats sur l’expérience de modélisation numérique à l’Anse Maurice

Dans cette expérience, pour les mêmes conditions d’incident, plusieurs états de végétation de récifs coralliens et de haut de plage ont été appliqués et testés sur un profil transversal. L’inondation maximale de la côte a été extraite par simulation. Trois configurations par écosystème ont été testées : un état meilleur que le réel, un état correspondant au réel, et l’état le plus mauvais que le réel.

Instantané de la sortie du modèle Xbeach sur le profil

La simulation avec le récif dégradé montre l’inondation la plus forte et la simulation avec le récif plus sain l’inondation la plus faible (approximativement la moitié du scénario le plus défavorable). La végétation a également fourni une atténuation significative avec un amortissement supplémentaire de l’inondation pour un scénario plus sain. La végétation n’affecte pas les scénarios de récifs plus sains car sa limite n’est pas atteinte.

En haut : Résultats de l’expérience de modélisation montrant l’inondation maximale pour chaque simulation.
En bas : schémas représentant les caractéristiques des configurations d’écosystèmes.