Дисертації з теми "Littoral erosion"

Depuis 1937, le littoral de Rufisque recule à un taux moyen de 1,30 m par an. La principale caractéristique de cette évolution est sa grande variabilité spatio-temporelle due à des facteurs locaux. L'élévation du niveau marin n'explique que 17% du recul. Les causes principales étant des modifications des houles et une diminution des apports sédimentaires. L'évolution morphosédimentaire des plages dépend beaucoup de l'environnement particulier du littoral rufisquois. Les plages sont de type réfectif modal. Aucun cycle de plage saisonnier n'a pu être mis en évidence, les profils de plages ayant plutôt des mouvements variables dans le temps que dans l'espace, indiquant la prééminence de facteurs locaux. Le cycle sédimentaire est quant à lui contrôlé par la nature des couches sédimentaires sous-jacentes qui sont mises à jour par les mouvements d'érosion verticale. Ceci traduit la faible épaisseur des sédiments de plage, ce déficit sédimentaire expliquant sans doute une bonne part de l'érosion du littoral rufisquois et déterminant une extrême vulnérabilité de la côte. Les côtes sénégalaises sont très affectées par une accélération de l'élévation du niveau marin due au réchauffement global. La majeure partie des pertes de terres sera due à l'inondation des zones estuariennes. Mais les pertes par érosion pourront être tout aussi dommageables. D'autres impacts du réchauffement climatique pourront peut-être nuancer ces résultats.

Beach sand acts as a buffer to wave energy, protecting the shoreline from erosion. Estimates of the quantity and distribution of beach sand in littoral cells of the PNW are critical to the understanding and prediction of shoreline erosion or accretion. This study was initiated in order to: 1) document the distribution of sand in littoral cells of the Pacific Northwest; 2) determine the factors which have brought about these present distributions; and 3) address the relationship of beach sand distribution to shoreline stability.

Faisant suite à l'étude de André Guilcher et Fernand Joly sur les formes de corrosion du calcaire le long de la côte atlantique duMmaroc, notre travail s'applique, avec plus de détail, à la region du sud de El Jadida, qui est formée de calcaires crétacés homométriques à grains fins, et qui permettra ainsi une comparaison avec les formes côtières réalisées au Maroc dans d'autres types de calcaires. Les formes de corrosion de cet estran constituent un étagement qui comporte de haut en bas : des lapies très pointus, séparés par des mares à fond plat avec un encorbellement, puis une plate-forme comprenant un escalier de vasques, avec cloisons non construites, et une microfalaise de basse mer. Les formes ne sont pas dues à l'action mécanique de la houle, mais à l'inter-action de plusieurs processus physico-chimiques :alternance d'humidification et de dessication, agressivité de l'eau de mer, l'haloclastie, et à des processus biologiques : cyanophycées endolithes, lichens, animaux brouteurs et perforants
Following André Guilcher and Fernand Joly's study on corrosion forms in limestones along the atlantic coast of Morocco, our work concerns, with more detail, the region situated at the south of El Jadida, which is made of cretaceous, homometric, fine-grained limestones, and will thus allow a comparaison with coastal forms found in Morocco in other types of limestones. These corrosion forms show a vertical distribution with, in the upper part, very sharp lapies and intervening ponds and ovverhangs; in the midle part, very flat ponds with low, sinuous rims; and finally a low tide microclif. Such forms are not the result of the mechanicl action of the surf, but the result of boring by endolithic cyanophyceae and animals, action of lichen, and, on the other hand, of physico-chemical processus such as alternanations of wetting and drying, sea-water aggressivity, and corrosion by salt

Le présent travail s'inscrit dans le cadre plus général de l'étude des formes de corrosion du calcaire sur les rivages du monde, formes qui, dans l'état actuel des connaissances, sont de caractère biochimique, mais présentent des modalités différentes sous les diverses latitudes, avec des processus qui demandent encore à être précisés. Nous avons fait une description des formes côtières étagées entre le niveau superieur des embruns et celui des plus basses mers. En vue d'obtenir un échantillonnage diversifié nous avons réparti les investigations sur trois sites de la côte atlantique marocaine : Dar Bou Azza, près de Casablanca ; Jorf El Ihoudi, près de Safi et le cap Tafelney dans le grand Atlas. Le travail antérieur de A. Guilcher et F. Joly avait montré la richesse des formes de corrosion, mais des études détaillées manquaient encore. L'étagement des formes montre une différenciation verticale et les processus biochimiques ainsi que les agents de bioérosion sont particulièrement détaillés
The present study is included in a more general framework dealing with the coastal corrosion forms in limestone in the world. So far as it is presently known, the processes are mainly biochemical, but they show different aspects under the diverse latitudes and must still be precised in order to have a differenciation in data, the sites in which the observation have been made are distributed over three places of the atlantic coast of Morocco : Dar Bou Azza, near Casablanca ; Jorf El Ihoudi near Safi and cape Tafelney in the great Atlas. Previous work by A. Guilcher and F. Joly had show the diversity of corrosion forms, but detailed studies still missed. The distribution of forms in altitude shows their vertical differenciation, and the biochemical processus and agents in bioerosion are especially detailed

Ce travail est un essai qui continue avec plus de précision le travail effectué par A. Guilcher et F. Joly (1954), sur la côte atlantique du Maroc. Il a été effectué au sud-ouest de Rabat sur un peu plus d'une vingtaine de kilomètres. Cette bordure est formée d'une plaine cotière avec karst littoral, ce dernier se développant au contact de la mer, aux dépens de formations dunaires pléistocènes consolidées, en mode très battu l'étage médiolittoral ou intertidal est constitué par une plateforme rocheuse avec vasques. Dans l'étage supralittoral (niveau des embruns), la roche est affectée de lapies finement ciselés. Ce type d'érosion n'est pas lié à l'action mécanique de la mer, mais à un mode d'attaque englobant un grand nombre de facteurs biologiques et physico-chimiques conditionnés par le climat. Ces formes présentent beaucoup d'analogie avec les formes observées sur la côte de certains pays intertropicaux et subtropicaux. Le Maroc atlantique semble être l'un des pays ou ces formes sont les mieux développées
This essay continues with more precision the work carried on in 1954 by Guilcher and Joly on the Atlantic coast of Morocco. It concerns the sector at the south west of Rabat over a little more than twenty kilometers. This area consists of a coastal plain, with a littoral karst developed in pleistocene eolianites under the influence of a strong surf. The intertidal zone shows a rochy platform with steps separated by low, continuous rims. In the supralittoral, spray zone, very sharp lapies are found. Such forms do not derive from mechanical erosion, but from a conbination of biological and physico-chemical factors influenced by the climate. These coastal forms resemble very much those found in some intertropical and subtropical countries. Atlantic Morocco seems to be one of the countries where such featover are but developed

Abstract Water level regulation for purposes of hydropower production has caused notable changes in the littoral zones of regulated lakes in northern Finland. Marked geomorphological changes have taken place in the lakes with a raised water level. Lowering of the ice cover during the winter has also caused rapid changes in the littoral. Changes in the environmental conditions and aquatic macrophyte communities were studied largely by comparing the regulated Lake Ontojärvi and the unregulated Lake Lentua in the Kainuu area. The general aims of the study were to analyse environmental effects, to produce information of ecological relationships for remedial measures on the littoral and to apply the restoration methods in the management of regulated lakes. The most obvious effect of regulation was the expanded area of extending ice, which caused an almost complete disappearance of large ice-sensitive isoetids (Isoetes lacustris L., Lobelia dortmanna L.). These species were largely replaced by small erosion resistant isoetids (Ranunculus reptans L., Eleocharis acicularis (L.) Roem. & Schult.). Another significant change was the decreased frequency of large helophytes due to increased erosion. A model based on environmental factors was able to predict roughly the main vegetation types. Permanent plot studies showed no significant differences in the stability of the vegetation between the research lakes, which means that the species pool had adapted to the harsh environment. Restoration techniques based on mechanical protection of shorelines and revegetation were applied to Lake Ontojärvi. The hostile environmental conditions caused a rapid decline of the planted species, but tall Salix phylicifolia L. seedlings and Carex rostrata Stokes were able to survive, although in low abundance. More significant remedial measures were provided by the Ecologically-based Regulation Practices (ERP), which have been applied to several lakes under hydropower production. This procedure, which was largely based on the results of the Kainuu studies, offers a simple way to illustrate the differences between various regulation practices. Two case studies showed that an exceptional year with extremely high or low water levels can largely abolish the positive succession achieved by ERP. The huge financial losses caused by ERP for hydropower production have also promoted the use of other conventional restoration measures.

A spatial -temporal analysis was made by using cartographic material and Geographic Information Systems techniques. Here we compared the setting of the littoral line of a sector minimally affected by human occupation (Puémape–Puerto Chicama) with other sectors with moderate occupation (La Chira–Lurín) to strongly modified (Salaverry–Las Delicias and the Miraflores Bay). During the period 1961-2006 in the sector Puémape – Puerto Chicama, we identified the predominance of the advance or stability of the coastal line. The sector La Chira – Lurín presented a setting similar, with the tendency to stability and, the sectors strongly intervened showed a setting openly erosive. To the contrary as expected, the rising of sea level due to global warming doesn’t seem to be the principal cause of beach erosion in Perú. This is mainly due to the strong human intervention in the coast because at undisturbed sectors the predominance is stability or advance of the littoral line.
Mediante el empleo de material cartográfico y sistema de información geográfica (SIG), se realizó un análisis espacio-temporal, donde se comparó el comportamiento de la línea de litoral de un sector costero mínimamente afectado por la ocupación humana (Puémape–Puerto Chicama) con otros sectores costeros con ocupación moderada (La Chira–Lurín) a fuertemente modificada (Salaverry–Las Delicias y la bahía de Miraflores). Durante el período comprendido entre 1961 y 2006 para el sector Puémape–Puerto Chicama, se identificó el predominio del avance o estabilidad de la línea de costa. El sector La Chira–Lurín presentó un comportamiento similar, con tendencia a la estabilidad y los sectores fuertemente intervenidos presentaron un comportamiento netamente erosivo. Al contrario de lo esperado, la elevación del nivel del mar debido el calentamiento global no parece ser la causa principal de la erosión de playas en el Perú. Esta se debe principalmente a la fuerte intervención en costa ya que en sectores no alterados el predominio es de estabilidad o avance de la línea de litoral.

Les systèmes actuels de base de données géodécisionnels (GeoBI) ne tiennent généralement pas compte de l'incertitude liée à l'imprécision et le flou des objets; ils supposent que les objets ont une sémantique, une géométrie et une temporalité bien définies et précises. Un exemple de cela est la représentation des zones à risque par des polygones avec des limites bien définies. Ces polygones sont créés en utilisant des agrégations d'un ensemble d'unités spatiales définies sur soit des intérêts des organismes responsables ou les divisions de recensement national. Malgré la variation spatio-temporelle des multiples critères impliqués dans l’analyse du risque, chaque polygone a une valeur unique de risque attribué de façon homogène sur l'étendue du territoire. En réalité, la valeur du risque change progressivement d'un polygone à l'autre. Le passage d'une zone à l'autre n'est donc pas bien représenté avec les modèles d’objets bien définis (crisp). Cette thèse propose des concepts fondamentaux pour le développement d'une approche combinant le paradigme GeoBI et le concept flou de considérer la présence de l’incertitude spatiale dans la représentation des zones à risque. En fin de compte, nous supposons cela devrait améliorer l’analyse du risque. Pour ce faire, un cadre conceptuel est développé pour créer un model conceptuel d’une base de donnée multidimensionnelle avec une application pour l’analyse du risque d’érosion côtier. Ensuite, une approche de la représentation des risques fondée sur la logique floue est développée pour traiter l'incertitude spatiale inhérente liée à l'imprécision et le flou des objets. Pour cela, les fonctions d'appartenance floues sont définies en basant sur l’indice de vulnérabilité qui est un composant important du risque. Au lieu de déterminer les limites bien définies entre les zones à risque, l'approche proposée permet une transition en douceur d'une zone à une autre. Les valeurs d'appartenance de plusieurs indicateurs sont ensuite agrégées basées sur la formule des risques et les règles SI-ALORS de la logique floue pour représenter les zones à risque. Ensuite, les éléments clés d'un cube de données spatiales floues sont formalisés en combinant la théorie des ensembles flous et le paradigme de GeoBI. En plus, certains opérateurs d'agrégation spatiale floue sont présentés. En résumé, la principale contribution de cette thèse se réfère de la combinaison de la théorie des ensembles flous et le paradigme de GeoBI. Cela permet l’extraction de connaissances plus compréhensibles et appropriées avec le raisonnement humain à partir de données spatiales et non-spatiales. Pour ce faire, un cadre conceptuel a été proposé sur la base de paradigme GéoBI afin de développer un cube de données spatiale floue dans le system de Spatial Online Analytical Processing (SOLAP) pour évaluer le risque de l'érosion côtière. Cela nécessite d'abord d'élaborer un cadre pour concevoir le modèle conceptuel basé sur les paramètres de risque, d'autre part, de mettre en œuvre l’objet spatial flou dans une base de données spatiales multidimensionnelle, puis l'agrégation des objets spatiaux flous pour envisager à la représentation multi-échelle des zones à risque. Pour valider l'approche proposée, elle est appliquée à la région Perce (Est du Québec, Canada) comme une étude de cas.
Current Geospatial Business Intelligence (GeoBI) systems typically do not take into account the uncertainty related to vagueness and fuzziness of objects; they assume that the objects have well-defined and exact semantics, geometry, and temporality. Representation of fuzzy zones by polygons with well-defined boundaries is an example of such approximation. This thesis uses an application in Coastal Erosion Risk Analysis (CERA) to illustrate the problems. CERA polygons are created using aggregations of a set of spatial units defined by either the stakeholders’ interests or national census divisions. Despite spatiotemporal variation of the multiple criteria involved in estimating the extent of coastal erosion risk, each polygon typically has a unique value of risk attributed homogeneously across its spatial extent. In reality, risk value changes gradually within polygons and when going from one polygon to another. Therefore, the transition from one zone to another is not properly represented with crisp object models. The main objective of the present thesis is to develop a new approach combining GeoBI paradigm and fuzzy concept to consider the presence of the spatial uncertainty in the representation of risk zones. Ultimately, we assume this should improve coastal erosion risk assessment. To do so, a comprehensive GeoBI-based conceptual framework is developed with an application for Coastal Erosion Risk Assessment (CERA). Then, a fuzzy-based risk representation approach is developed to handle the inherent spatial uncertainty related to vagueness and fuzziness of objects. Fuzzy membership functions are defined by an expert-based vulnerability index. Instead of determining well-defined boundaries between risk zones, the proposed approach permits a smooth transition from one zone to another. The membership values of multiple indicators (e.g. slop and elevation of region under study, infrastructures, houses, hydrology network and so on) are then aggregated based on risk formula and Fuzzy IF-THEN rules to represent risk zones. Also, the key elements of a fuzzy spatial datacube are formally defined by combining fuzzy set theory and GeoBI paradigm. In this regard, some operators of fuzzy spatial aggregation are also formally defined. The main contribution of this study is combining fuzzy set theory and GeoBI. This makes spatial knowledge discovery more understandable with human reasoning and perception. Hence, an analytical conceptual framework was proposed based on GeoBI paradigm to develop a fuzzy spatial datacube within Spatial Online Analytical Processing (SOLAP) to assess coastal erosion risk. This necessitates developing a framework to design a conceptual model based on risk parameters, implementing fuzzy spatial objects in a spatial multi-dimensional database, and aggregating fuzzy spatial objects to deal with multi-scale representation of risk zones. To validate the proposed approach, it is applied to Perce region (Eastern Quebec, Canada) as a case study.

The variability of the nearshore wave climate is investigated via the analysis of over 10 years of Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) data from a gauge deployed at Melbourne Beach, FL. Examples of large yearly variability in the significant wave height, peak period, mean direction and energy distribution are found in the data. Estimates of the averaged spectra for the entire record show that the average wave energy is distributed almost symmetrically with the peak being close to shore-normal. It was expected that the peak would be shifted towards the north of shore-normal considering net north to south longshore sediment transport at this location. Further analysis of the directional spectra partitioned into three directional windows reveals that waves from the southeast (avg. Hmo = 0.78 m) are less energetic than those from the northeast (avg. Hmo = 0.87 m), but they arrive from the south 53% more often. Additionally, energy-based significant wave height (Hmo), peak period (Tp) and mean period (Tmean) distributions are studied and modeled with notable success. Radiation stress (Sxy) estimates are computed using both rigorous integration as well as parameter-based approximations. These two estimates are correlated but the parameter-based approximation over predicts Sxy by 42%, because this method assigns all the wave energy into one direction (Ruessink et al., 2001). Finally, it is shown by the Sxy total average that the net longshore forcing at this location is indeed north to south, but yearly and seasonal variability were quite high. The results indicate that short-term wave records may not provide accurate information for planning purposes. For example, if only 3 months of data were collected at this site, there would be a 33% chance that the mean longshore forcing would be erroneously directed from south to north.

Située à la pointe du Médoc, la paroisse de Soulac (communes actuelles de Soulac-sur-Mer et du Verdon-sur-Mer, Gironde) est selon une expression médiévale « à la fin des terres ». Prise en tenaille entre l’Atlantique, à l’ouest, et la Gironde, à l’est, son finage comprend un long liseré littoral (14 km de rivages océaniques et 11 km de rives estuariennes) qui l’expose aux phénomènes d’origine naturelle liés à des dynamiques maritimes et fluviomaritimes. Depuis la fin du XVIe siècle, le sable accumulé le long du littoral sous la forme de dunes est porté par le vent sur les habitations et les cultures, poussant à l’abandon de l’église de Soulac et du bourg primitif au milieu du XVIIIe siècle. Parallèlement, le littoral est fortement attaqué par l’érosion qui se généralise au milieu du Siècle des Lumières. À l’est, les marais salants s’envasent, réduisant en moins d’un siècle la moitié de leur surface. Enfin, les zones basses de la paroisse sont exposées aux submersions marines, qui demeurent cependant peu fréquentes. Ce micro-espace de 50 km² constitue un bon point d’observation pour étudier les transformations d’un territoire littoral et l’adaptation des populations à ces changements. Prenant appui sur des ressources documentaires importantes (archives textuelles et cartographiques) et continues dans le temps (de la fin du XVIe au milieu du XIXe siècle), l’analyse croise les méthodes historiques traditionnelles avec les possibilités offertes par les outils informatiques contemporains tels que les SIG (géolocalisation et extraction de données qualitatives et quantitatives de cartes anciennes). L’analyse spatio-temporelle permet la reconstitution géohistorique des paysages de Soulac sur un temps long, en mettant en avant les dynamiques naturelles, les transformations importantes et les réponses apportées par les habitants. Ces derniers, d’abord impuissants et livrés à eux-mêmes par les autorités, tentent de s’adapter aux changements en adoptant plusieurs stratégies au cours du XVIIIe siècle. De la simple retenue des sables par des palissades à l’assèchement des marais doux et salés, ils essayent de répondre aux contraintes exercées sur eux par leur environnement. Mais ce sont les actions de l’État au début du XIXe siècle qui conditionnent la réussite des opérations de lutte et le début d’une nouvelle ère. Les dunes fixées par des pins et l’érosion enrayée par la construction d’ouvrages donnent naissance au paysage actuel de la pointe du Médoc. Plus qu’une simple monographie paroissiale, cette étude de cas permet de s’interroger sur notre environnement et les interactions que son exploitation et son peuplement influencent. Reconstruire sur un temps long les transformations permet une meilleure compréhension des risques et des phases de construction d’un espace géographique, et offre un recul historique permettant de mieux comprendre les événements récents
Situated at the pointe du Medoc region, the parish of Soulac (modern day communes of Soulac-sur-Mer and Verdon-sur-Mer) is according to a medieval expression “at the end of the lands”. Squeezed between the Atlantic to the west, and the Gironde estuary to the east, the area includes a long coastline (14km of ocean coastline and 11km of estuary banks) which exposes it to phenomenon of natural origin linked to these maritime and fluvial-maritime movements. Since the end of the sixteenth century, the sand accumulated along the length of the coastline in the forms of dunes and carried by the wind onto habitations and cultures, causing the abandonment of the Soulac church and the early initial village in the mid eighteenth century. Simultaneously, the coastline was strongly attacked by erosion that spread in the middle of the Age of Enlightenment. To the east, the flat salt marshes were getting wider, reducing half their surface in less than a century. Finally, the low-lying areas of the parish are exposed to marine submersions, despite beginning with little frequency. This micro space, of 50km2, encompasses a good observation point in order to study the transformations of coastal land and the adaptations of populations to these changes. Taking support from important documentary resources (textual archives and cartographic maps) and continuous in the time (from the end of the 16th century to the middle of the 19th century), the analysis combines traditional historic methods with the possibilities offered by the contemporary computer tools, such as GIS (geolocation, extraction of qualitative data and quantitative old maps). The spatiotemporal analysis allows for the geohistoric reconstruction of the Soulac landscape over a long period, reflecting the natural dynamics, the important transformations and the responses from the inhabitants. The inhabitants, firstly made powerless by the authorities and had given up on themselves, have adapted to the changes by adopting many strategies throughout the course of the 18th century. From the simple control of the sand, using boundaries that dry up the soft, dirty marshes, they are trying to respond to the constraints forced upon them by their environment. However, the actions of the government at the beginning of the nineteenth century which allow for the success of the preventative actions and the start of a new era. The dunes fixed by pine trees and the erosion, stopped by the construction of structures, has given birth to the current landscape at the point of Medoc. More than a simple parish monograph, this case study allows us to ask questions about our environment and the affect that the interactions of cultivation and people have. Reconstructing over a long period of time the transformations offers a better understanding of the risks and the phases of construction of a geographical area offering a historical reviews which allows for a better understanding recent events

Le modèle numérique de circulation quasi-tridimensionnel SHORECIRC, initialement prévu pour fonctionner sur des bathymétries simples, a été modifié afin de pouvoir prendre en compte les caractéristiques complexes des bathymétries réalistes de la zone littorale : trait de côte irrégulier et présence d'objets émergés. Les modifications apportées ont ´été validées par comparaison avec des résultats d'autres modèles numériques et avec des données mesurées sur plusieurs configurations. Enfin, le modèle modifié a été appliqué à l'étude de la dynamique de la circulation sur une plage sableuse à barres en festons (Plage de Leucate, Languedoc-Roussillon, FR).

Les plages sableuses et les dunes côtuères occupent encore de nos jours une place importante dans la zone côtière du Nord-Pas-de-Calais. Ces accumulations sableuses, qui sont parfois le seul rempart protégeant les zones basses de la plaine côtière des submersions marines, sont des milieux particulièrement vulnérables dans le contexte actuel de l'élévation du niveau de la mer associée au changement climatique. Les objectifs principaux de la thèse étaient d'analyser les variations du trait de côte et du bilan sédimentaire à l'échelle régionale, d'apprécier le rôle des variations du volume sédimentaire sur la stabilité de la ligne de rivage, et d'évaluer les zones les plus menacées par les risques littoraux dans un avenir proche, de travail reposant en grande partie sur l'utilisation de données topographiques acquises par LiDAR aéroporté entre 2008 et 2014 ainsi que de photographies aériennes de 1963 à 2009. L'analyse de l'évolution du trait de côte a montré des évolutions contrastées, que ce soit spatialement ou temporellement. En effet, plusieurs portions de littoral ont connu une propagation du trait de côte à long terme, comme à court terme, tandis que d'autres sites ont subi un très fort recul à l'échelle de plusieurs décennies, mais aussi ces dernières années. La comparaison entre l'évolution du trait de côte et le volume initial du haut de plage en 2008, a montré que les reculs les plus importants se sont essentiellement produits dans les secteurs où l'on pouvait observer une absence de haut de plage à marée haute. Sur plusieurs sites, nos résultats suggèrent également qu'à partir d'un volume seuil de sédiments sur le haut de plage, le trait de côte est stable ou montre une tendance à la propagation vers le large. La cartographie de l'aléa de submersion marine à l'horizon 2050, prenant en compte la hausse du niveau marin liée au changement climatique, a montré clairement des franchissements du cordon dunaire sur plusieurs sites. Cette cartographie étant établie sur les données topographiques les plus récentes, à savoir décembre 2013 et janvier 2014, ces submersions potentiells ont une forte probabilité de se produire bien plus tôt que l'année 2050 en raison des forts taux d'érosion constatés sur certains massifs dunaires. Le calcul des bilans sédimentaires de l'ensemble du littoral régional, a montré, dans l'ensemble, une tendance à l'accrétion. Cette accrétion est d'autant plus significative pour le haut de plage et les dunes côtières, hormis pour quelques sites qui connaissent un grave déficit sédimentaire (particulièrement dans la baie de Wissant et sur la rive nord de la baie de l'Authie). Ces résultats suggèrent que la côte du Nord-Pas-de-Calais ne se trouve pas dans une situation de pénurie sédimentaire mais connaitrait plutôt une accumulation sur la majeure partie de son linéaire côtier
Sandy beaches and coastal dunes still represent a significant portion of the coastal of Nord-Pas-de-Calais, northern France. These sandy accumulation landforms, which sometimes constitute the only defense protecting low-lying coastal areas from coastal flooding, are particularly vulnerable to sea level rise associated with climate change. The main objectives of the thesis were to analyze shoreline change and coastal sediment budget at the regional scale, to assess the role of changes in sediment volume on shoreline stability,and to evaluate areas at risk from coastal hazards in the near future, using airborne topographic LiDAR data collected between 2008 and 2014 and aerial photographs from 1963 to 2009. Analyses of shoreline change revealed spatially as well as temporally variables evolutions.Seaward shoreline progradation occured along several stretches of coastline at multidecadal and short times-scales, while significant coastal retreat took place at other sites during the same time periods. The comparison between coastline evolution and the initial volume of the upper beach in 2008 showed that the higher retreat rates were mainly observed in areas where the upper beach was lacking at high tide. Our results also suggest that there is a sediment volume threshold on the upper beach at each site above which the coastline is stable or progrades seaward. Mapping of areas at risk of marine flooding in 2050, taking into account a projection of sea level rise due to climate change, clearly shows that the submersion of coastal dunes would take place at several sites during storm-induced high water level events. The mapping of these areas at risk being based on topographic data collected in December 2013 and January 2014, coastal flooding is very likely to occur much earlier than 2050 at several sites, however, where very high rates of coastal retreat result in severe erosion of the coastal dunes. The calculation of sediment budget based on the repetitive LiDAR surveys shows that, overall, sediment accretion predominates over the entire regional coastal zone. This accretion is particularly significant for the upper beach and coastal dunes, except for a few sites that are characterized by a strong sediment deficit (particularly Wissant bay and the Northern shore of the Authie estuary). These results suggest that the coastal zone of Northern France does not experience sediment shortage, but is rather dominated by sediment storage in the backshore of the sand beaches

Ce travail est une analyse des conséquences de la présence de roches altérées, les altérites, sur les instabilités littorales du Labourd (Pays Basque). Le contexte environnemental des mouvements de terrain qui mobilisent ces matériaux méconnus est étudié afin de mieux appréhender les processus de rupture. Pour cela, d’une part, les altérites sont caractérisées d’un point de vue géologique ; d’autre part, les propriétés géotechniques et les circulations hydrogéologiques sont déterminées. Ces études permettent de mettre en évidence les différents facteurs prédisposant et déclenchant les instabilités, validés par modélisation numérique. La connaissance des processus ainsi améliorée, un outil d’estimation de l’aléa dans les altérites est proposé
This work is an analysis of the consequences of the presence of weathered rocks, called alterites, on the coastal landslides of the Labourd (Basque country). The environmental context (geological, hydrogeological and morphological) of the landslides is studied to a better understanding of the failure processes. These studies allow to highlight the main triggering factors of the landslides, which are validated by numerical modelling. The knowledge of the processes so improved, a tool to estimate landslide hazards in the alterites is proposed

La Gestion Intégrée des Zones Côtières (GIZC) est un concept relativement récent en France, venu des Etats-Unis et arrivé dans l'hexagone via l'Europe. Il succède à une politique protectionniste, longtemps basée sur une approche naturaliste. La prise en compte des aspects économiques, sociologiques, biologiques mais aussi démocratiques, pédagogiques et politiques, ainsi que des interrelations entre réseaux d'acteurs qu'il implique en fait un outil de gestion des territoires nécessaire à l'heure du développement durable ; ces deux notions étant d'ailleurs proches. Les espaces littoraux, sources de nombreuses convoitises et de conflits d'usage induits, se prêtent particulièrement à l'étude de la gestion intégrée. Les deux espaces choisis, le bassin d'Arcachon et le littoral picard, présentent une identité forte en raison des activités traditionnelles qui les caractérisent. Ils sont également soumis à des dynamiques naturelles qui influent sur leur gestion – et réciproquement –. L'érosion du trait de côte comme l'accrétion les concernent. Ce n'est pas un hasard si tous deux, de façon distincte, ont été lauréats de l'appel à projets lancé par la DATAR et le SG Mer en 2005 consacré à la GIZC. Grâce à un va-et-vient permanent entre aspects théoriques et aspects pratiques de gestion des pouvoirs publics sur le terrain, entre échelles temporelle (historique et prospective) et spatiale (du global au local), nous analysons, par le biais d'une démarche holistique, les facteurs qui ont incité à la mise en place d'une GIZC sur ces deux espaces. Les différentes initiatives entreprises – abouties pour certaines – ainsi que les modes de gouvernance choisis, qui font apparaître des enjeux de pouvoir, y sont étudiés. Une évaluation de ces politiques publiques, avec des critères existants (Commission Environnement Littoral, Institut Français de l'Environnement), est opérée. A la lumière des faiblesses mises en évidence, tant dans les choix de gestion que dans les indicateurs utilisés, des pistes pour une autre gouvernance sont proposées. Ce travail place le chercheur en géographie dans un rôle d'interpellation de la puissance publique, mais aussi de proposition. Cette prise en compte du monde de la recherche par les « décideurs » étant elle-même une des caractéristiques de politiques qui se prévalent de gestion intégrée des zones côtières... .

Thesis (MScEng)--Stellenbosch University, 2013.
ENGLISH ABSTRACT: The various consequences of climate change pose a significant threat to developments near the coast. These threats include saltwater intrusion, coastal erosion and flooding. In the coastal context, the climate change effect often raising the most concern is that of sea-level rise. Much work has therefore been done on the linear setback caused by a rise in sea-level. In order to get the full picture of possible changes caused by sea-level rise, the secondary effects of a rising sea-level also need to be considered. Sea-level rise could cause changes to the nearshore wave climate and could have impacts such as coastal erosion and changes to the coastline shape. The primary objective of this study was therefore to investigate the effects of sea-level rise on the nearshore wave climate and, consequently, the coastline stability. Other consequences of climate change considered in this study include increasing average wave heights and a rotation of offshore wave directions. The many headland-bay beaches on the South African coastline are generally in a state of dynamic equilibrium and find their planforms based on the local wave climate. Changes to the wave climate may therefore disrupt the equilibrium shapes of these bays. This study was therefore also aimed at investigating the effects of the changes to the wave climate on the stability of headland-bay beaches. The three consequences of climate change expected to affect the nearshore wave climate were identified as (1) sea-level rise; (2) an increased wave height; and (3) changing offshore wave angles. Although changes to storm frequency and intensity are also possible, the impacts of these changes were not studied. In order to assess the impacts of the three considered changes on a typical headland-bay beach, two numerical models were set up for Mossel Bay – a headland-bay beach on the southern coast of South Africa. The modelling approach included a wave transformation model to calculate nearshore wave climates from offshore data and a coastline model to assess the stability of the bay under the changed nearshore wave climates. The model results indicated that the rising sea-level alone would cause changes in the nearshore wave direction. These changes were shown to alter the longshore sediment transport regime such that rotations are expected in the south-western corner and eastern end of Mossel Bay. These rotations do not include the cross-shore effects of inundation and erosion, as suggested by models such as the Bruun Model. The results for an increased offshore wave height were inconclusive. The southerly rotation in offshore wave angles was shown to affect the nearshore wave angles. These changes affected the longshore transport regime such that the outward sediment transports were reduced. A minor accretion resulted in the centre of the bay for a 1° southerly rotation in offshore wave angles. For a 2° rotation, the extent of accretion increased and shifted towards the eastern end of the bay, primarily due to the dominance of south-westerly waves in the local wave climate. A valuable observation was made regarding the current stability of Mossel Bay. Inter-tidal reefs are present along three sections of the bay. These reefs protect the coastline such that the current bay shape contains sharp bends between the reefs. Under a rising sea-level, however, the effect of the reefs will become less pronounced. If a water level should be reached where these reefs become less significant, the planform of the bay is expected to smooth out through a significant redistribution of sediment. This smoothing effect was shown to cause erosion of the coastline in the order of 80m near the town of Klein Brak River.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die verskeie gevolge van klimaatsverandering bied ‘n merkwaardige bedreiging vir ontwikkelings naby die kus. Hierdie bedreigings sluit die versouting van varswaterbronne, kuserosie en oorstromings in. Vir kusgebiede is seevlakstyging gereeld die effek van klimaatsverandering wat die meeste kommer wek. Dus is heelwat navorsing rakende die direkte erosie as gevolg van seevlakstyging reeds gedoen. Om die volle beeld van die gevolge van ‘n stygende seevlak te verkry, is dit egter nodig om ook die sekondêre effekte hiervan in ag te neem. Seevlakstyging kan veranderinge in die golfklimaat naby die kus veroorsaak, en kan impakte soos kuserosie en veranderende baaivorms tot gevolg hê. Die primêre doel van hierdie studie is dus om die effek van seevlakstyging op die golfklimaat by die kus en gevolglik die stabiliteit van die kuslyn, te ondersoek. Benewens die styging van die seevlak word die effekte van groter gemiddelde golfhoogtes en die rotasie van diepsee golfrigtings ook in hierdie studie ondersoek. Die vele landpunt-baaie (headlandbay beaches) op die Suid-Afrikaanse kus is meestal in ‘n dinamiese ekwilibriumtoestand, waarvan die vorm deur die lokale golfklimaat bepaal word. Veranderinge aan dié golfklimaat mag dus die ekwilibrium vorms van sulke baaie versteur. Hierdie studie het dus ook die stabilititeit van landpuntbaaie onder ‘n veranderende golfklimaat ondersoek. Die drie gevolge van klimaatsverandering wat verwag word om die golfklimaat naby die kus te beïnvloed is geïdentifiseer as (1) seevlakstyging; (2) vergrote golfhoogtes; en (3) veranderende diepsee golfhoeke. Veranderinge aan die frekwensie en intensiteit van storms is ook moontlike gevolge van klimaatsverandering, maar die impakte hiervan is nie in die studie ondersoek nie. Twee numeriese modelle is toegepas om die impak van die drie bogenoemde gevolge op Mosselbaai – ‘n tipiese landpunt-baai aan die suidkus van Suid-Afrika – te ondersoek. ‘n Golfmodel is ingespan om die golfklimaat naby die kus te bepaal waarna ‘n kuslynmodel gebruik is om die stabiliteit van die baai onder die veranderde golfklimaat te ondersoek. Die resultate van die studie dui daarop dat die golfhoeke naby die kus beïnvloed word deur seevlakstyging. Daar is aangetoon dat dié veranderinge die langsstroomvervoer sodanig sal verander dat kuslynrotasies in die suid-westelike hoek asook die oostelike rand van Mosselbaai verwag word. Hierdie rotasies sluit nie die lineêre landwaartse verplasing van die kuslyn as gevolg van erosie en oorstroming in nie. Die effek van vergrote golfhoogtes kon nie met akkuraatheid ondersoek word nie. Daar is wel gevind dat die suidwaartse rotasie van diepsee golfhoeke rotasies in die golfklimaat naby die kus veroorsaak. Hierdie rotasies verander die langsstroom sedimentvervoer sodanig dat die uitwaartse sedimentvervoer verminder word en ‘n klein opbou van sediment in die middel van die baai vir ‘n 1° diepsee rotasie verwag word. Vir ‘n 2° suidwaartse rotasie is daar ‘n groter opbou van sediment wat verder ooswaarts veplaas is. Die ooswaartse veplasing is primêr ‘n gevolg van die oorheersing van suid-westelike golftoestande in die golfklimaat. ‘n Waardevolle gevolgtrekking rakende die huidige stabiliteit van Mosselbaai is ook gemaak. Langs drie gedeeltes van die Mosselbaaise kus word riwwe in die gebied tussen hoog- en laagwater aangetref. Hierdie riwwe beskerm die kus sodanig dat skerp kinkels in die vorm van die baai tussen die riwwe gesien kan word. Wanneer die seevlak styg, word die beskermende effek van die riwwe egter minder doeltreffend. Indien ‘n watervlak bereik word waar dié effek genoegsaam verminder is, word daar verwag dat die baai deur ‘n merkwaardige verplasing van sediment die kinkels sal uitstryk. Deur hierdie proses word erosie in die orde van 80m naby die dorp van Klein Brakrivier verwag.

Des jeux de données combinant des observations satellites çt in-situ montrent que les Anneaux des Aiguilles subissent d'importantes modifications au cours de leur propagation à travers le Bassin du Cap, en Atlantique Sud. Certains sont érodés au contact des chaînes de montagnes sous-marines qui ornent leur parcours. D'autres sont refroidis par une intensification des échanges air/mer en période hivernale et subductent au contact d'eaux plus légères lors de leur propagation vers le Nord. En s'inspirant de la vie des Anneaux des Aiguilles, nous étudions deux processus d'érosion de tourbillons ; l'un associé à leur rencontre avec des monts sous-marins, l'autre associé à leur subduction sous un front isopycnal. L'étude s'appuie sur des expériences numériques idéalisées avec un modèle à coordonnée isopycnale, le modèle MICOM. L'approche consiste à initialiser un tourbillon anticyclonique stable constitué par un coeur d'anomalie vorticité potentielle (AVP) situé en surface. Nous nous consacrons aux processus adiabatiques d'érosion pour lesquels l'AVP est une quantité conservée de manière lagrangienne. Cette particularité nous permet d'utiliser I'AVP comme traceur pour quantifier l'érosion. En utilisant la quantité d'Okubo-Weiss, nous montrons que les processus d'érosion étudiés sont de nature cinématique. Ils se traduisent par l'arrachage de filaments de vorticité potentielle (VP). Lors de la rencontre avec un mont sous-marin, l'érosion est induite par des effets de déformation engendrés par de nouveaux vortex générés dans les couches profondes au dessus de l'obstacle. Lors de la subduction, nous mettons en évidence deux processus d'érosion. Le premier est lié au cisaillement horizontal du jet. Le second provient d'une instabilité barocline. En plongeant sous la couche de surface, le 'tourbillon-piège et entraîne au dessus de lui des particules de fluide initialement situées dans la zone frontale. Cela modifie sa structure en VP et ses propriétés de stabilité
Both satellite observations and measurements at sea show that the characteristics of the Agulhas Rings are strongly modified while they propagate north-westward across the Cape Basin, in the South Atlantic. Some get eroded by topography as they encounter seamounts ridges. Others may be cooled down by strong air/sea exchanges in austral winter at high latitudes and then subduct further north as they encounter lighter waters. We here study two processes of rings erosion, one related to topography, the other related to subduction under an outcropping isopycnal front. Our study is based on idealised numerical experiments with an isopycnal coordinate model, MICOM. We first initialize a stable vortex in the surface layers by carefully choosing its potential vorticity anomaly (PVA) profile. We then consider adiabatic erosion mechanisms for which the PVA is a lagrangian tracer. Thus, the latter is used in our experiments to quantify the erosion. We use the Okubo-Weiss quantity to show to that adiabatic erosion is always due to the lost of filaments of potential vorticity (PV) and is therefore a kinematic process. While the vortex encounters an isolated seamount, we show that erosion is induced by topographic vortices that form near the topography in the bottom layers and that generate strong strain effects in the surface adjacent layers. While subducting under an outcropping front, two main mechanisms cause the erosion of the vortex core. The first one is induced by the velocity shear associated with the front. The second mechanism occurs once the vortex has subducted. Entrainment of high PV fluid parcels from the front above the vortex low PV core modifies the stability properties of the latter. Meanders are observed to grow at the rim of the structure, which favours the expel of PV filaments

Dans cette étude menée sur la côte méditerranéenne du Maroc, de l’Algérie, et de la Tunisie à une échelle spatiale et temporelle étendue (2200 km de côte et sur 100 ans environ), nous déterminons, par une approche « Source-to-sink », les relations existantes entre l’érosion produite dans les bassins versants et les sédiments transportés en suspension par les oueds, avec la redistribution de ces sédiments le long du rivage. Nous proposons un nouveau modèle empirique de transport sédimentaire en suspension le long des bassins versants de notre site d’étude. Nous déterminons alors l’impact des barrages sur les sédiments, puis nous estimons quantitativement quels sont les apports sédimentaires s’effectuant jusqu’à la mer. Nous analysons les caractéristiques morphologiques du littoral selon sa géométrie et les indices morphodynamiques issus de la littérature. Après avoir cartographié la position du trait de côte à différentes périodes, la cinématique du rivage est déterminée, ainsi que la dérive littorale. Ces analyses se basent sur le concept de cellule littorale. Nous terminons par une synthèse globale avant de tirer les conclusions principales sur les relations entre les bassins versants et les cellules littorales, telles que (1) le rôle de précurseur et de tampon sédimentaire joué par les deltas pour limiter l’érosion des plages en secteur aval de la cellule littorale, (2) les liens entre les apports sédimentaires des oueds avant-barrage avec le type de barre littorale, et (3) les liens entre les apports sédimentaires des oueds avant-barrage, minorés du volume de sédiment déplacé par la dérive littorale, avec la taille des deltas et le nombre de barres littorales
In this study conducted on the Mediterranean coast of Morocco, Algeria, and Tunisia at an extended spatial and temporal scale (2200 km of coastline and about 100 years), we determine, using a "source-to- sink ", the existing relationships between erosion produced in watersheds and sediment transported in suspension by wadis, with the redistribution of these sediments along the shoreline. We propose a new empirical model of suspended sediment transport along the watersheds of our study site. We then determine the impact of dams on the sediments, and then quantitatively estimate the sedimentary contributions to the sea. We analyze the morphological characteristics of the littoral according to its geometry and the morphodynamic indices from the literature . After mapping the position of the coastline at different periods, the kinematics of the shoreline is determined, as well as the shoreline drift. These analyzes are based on the concept of a littoral cell. We conclude with a general synthesis before drawing the main conclusions on the relations between watersheds and coastal cells, such as (1) the role of precursor and sediment buffer played by deltas to limit the erosion of beaches in the sector (3) the links between sediment inputs from pre-barrage wadis, minus the volume of sediment moved by the coastal drift, with the size of the deltas and the number of coastal bars

L’enjeu de cette étude est d’analyser comment le risque d’érosion côtière est appréhendé d’un point de vue juridique. Ce risque naturel se caractérise par une avancée progressive de la mer sur les terres, appelée à s’accentuer dans les prochaines décennies selon les derniers rapports scientifiques. Cependant, l’on observe que parallèlement à cela, les côtes métropolitaines accueillent une population de plus en plus grandissante ; se produit ainsi la rencontre de deux tendances antinomiques. Dès lors, l’objet de la présente étude est d’observer les conséquences juridiques résultant de cette confrontation. Par conséquent, afin de parvenir à la conciliation de ces différents enjeux, nous allons démontrer l’intérêt de faire évoluer les politiques publiques de gestion de l’érosion côtière en faveur d’une approche intégrée, selon les principes fondamentaux de la GIZC. Notre étude va ainsi proposer une traduction juridique de cette évolution
The aim of this study is to analyze how the risk of coastal erosion is apprehended at a legal point of view. This natural risk is characterized by a gradual encroachment of the sea on land, intending to grow in the coming decades according to the latest scientific reports. However, it is observed that beside this, the metropolitan coast are home to an increasingly growing population ; so we find the meeting of two contradictory trends. Therefore, the purpose of this study is to observe the legal consequences of this confrontation. So, in order to achieve the reconciliation of these issues, we will demonstrate the importance of the development of public policies for managing coastal erosion in favor of an integrated approach, based on fundamental principles of ICZM. Our study will thus provide a legal expression of this development

L’érosion des falaises meubles résulte de la dénudation progressive des formations superficielles héritées recouvrant les littoraux actuels. Leur recul est irrégulier et souvent plus modéré que le recul des littoraux d’accumulation. Ce type de falaise s’étend, en Bretagne, sur 20 % du linéaire côtier. Malgré une dynamique encore mal cernée, l’urbanisation et les activités humaines se sont densifiés à leur sommet et en arrière des versants au cours des dernières décennies. Leur érosion est donc étudiée dans cette thèse sous l’angle des risques côtiers générés par l’occupation actuelle des versants des falaises meubles régionales. L’analyse porte sur l’aléa, les enjeux exposés et la gestion afin d’évaluer le risque d’érosion et d’approcher la vulnérabilité de ces territoires.L’approche systémique vise, par emboitement d’échelles temporelles et spatiales, à identifier les composantes contribuant à augmenter la vulnérabilité de ces littoraux.Une chronique d’aléas sur les 20e et 21e siècles présente la répartition spatio-temporelle régionale de l’érosion et les facteurs générateurs. Sur six sites d’étude représentatifs, la photo-interprétation (entre 1950 et 2015) et un suivi photogrammétrique (de 2017 à 2019) quantifient les vitesses et les rythmes de recul des falaises meubles. La cartographie géomorphologique aboutit à un nouveau paradigme pour l’évaluation du risque d’érosion de ces littoraux. Enfin, des indicateurs d’enjeux et de gestion déterminent la vulnérabilité sur ces sites et une enquête régionale menée auprès des acteurs institutionnels identifie les dispositifs de gestion absents. Selon leur typologie, les falaises meubles sont diversement exposées à une érosion favorisée par les facteurs météo-marins combinés, incluant notamment les précipitations. En Bretagne, leur recul menace surtout des terrains résidentiels et agricoles. Les indicateurs de vulnérabilité mettent en évidence l’insuffisance des documents réglementaires, de stratégies locales, de concertation et de sensibilisation des citoyens. Ils permettent de mieux comprendre les difficultés posées par la gestion du risque d’érosion
The erosion of soft cliffs results from the denudation of inherited, superficial formations covering the current coastlines. Their retreat rate is unsteady and often smaller than on accumulation coasts. This type of cliffs represents, in Brittany, 20 % of the coastline. Although their evolution is not fully understood, urbanization and human activities have grown denser at the top of these soft cliffs and behind, in recent decades. This thesis addresses coastal erosion with a focus on coastal risks induced by current urbanization of these soft cliffs at regional scale. The analysis tackles the hazard, stakes and management components in order to assess erosion risk and to draw near the vulnerability of these territories.A systemic approach is adopted, nesting temporal and spatial scales, with the objective to identify the components contributing to the vulnerability of these coastal territories.A chronicle of erosion events at regional scale is produced to present the spatio-temporal distribution of erosion over the 20th and 21st centuries and to analyze the generating factors.Focusing on six representative sites, aerial photographs (between 1950 and 2015) and photogrammetric monitoring (from 2017 to 2019) allow a quantitative study of the kinematics of soft cliffs retreat. A new paradigm for assessing and mapping the erosion risk for soft cliffs is proposed.Finally, indicators for stakes and risk management allow assessing vulnerability at these sites, and a survey conducted among regional stakeholders identifies gaps in risk management policies. According to their type, soft cliffs show a range of erosion responses, controlled by a combination of subaerial and marine factors, including rainfall. In Brittany, their retreat threatens mainly residential and agricultural lands. The vulnerability indicators highlight the paucity of regulations, local management strategies, dialogue and public awareness. They allow a better understanding of the challenges raised by risk erosion management

Dans les petites îles en développement soumises à de fortes pressions humaines, comme l'archipel des Comores, les usages qui favorisent l'érosion côtière sont un facteur aggravant de vulnérabilité du littoral face au changement climatique et à l'élévation du niveau de la mer. À Anjouan, les profils topographiques des plages et la construction de géoindicateurs paysagers montrent qu'une grande partie du littoral meuble est très érodée, notamment dans les zones de forte pression anthropique où les plages sont soumises à l'extraction de sédiments. Il en résulte des impacts négatifs dans l'économie, la société et l'environnement de l'île, notamment une dégradation généralisée des services écosystémiques sur lesquels les pouvoirs publics pourraient s'appuyer pour amorcer le développement d'Anjouan. Pour réduire la vulnérabilité du trait de côte à l'érosion, des murs sont construits avec le soutien financier des partenaires internationaux et régionaux, au risque d'accentuer encore plus la dégradation du littoral. Les usagers des plages considèrent que les causes de l'érosion sont plus à rechercher dans l'action de l'homme que dans celle de nature et demandent des mesures socio-économiques pour réduire les dégradations d'origine anthropique. Cette étude montre que toute politique de GIZC à Anjouan comme ailleurs aux Comores ne sera efficace que si les personnes chargées de sa mise en œuvre tiennent compte des réalités locales et des perceptions des usagers du littoral
In the context of climate change and sea level rising, the activities of coastal communities can increase the vulnerability of the seashore to coastal erosion particularly in small developing islands as Anjouan in the Comoros archipelago where the human density on the coast is quite heavy. This thesis focuses on sandy beaches, studied as a system. The monitoring of topographic profiles of beaches and landscaped geoindicators show that a large part of the sandy coast of Anjouan is very degraded and eroded. The erosion is mainly localized to areas of high human pressure, including beaches subjected to the extraction of sediments . Combined with natural hazards, the erosion due to human activities generates serious damages for the economy, society and environment of Anjouan, including the degradation of ecosystem services on which the government could draw to initiate the development of the island . To reduce the vulnerability of the coastline to erosion, walls are built with the financial support of international and regional bodies, but they are inefficient and the risk of coastal degradation is even greater. For beach users, causes erosion are to be found in the work of the man and not in nature. Minimizing this risk requires socio-economic measures to reduce anthropogenic degradations. This study shows that a policy of ICZM in Anjouan in the Comoros and elsewhere will only be effective if those responsible for its implementation take into account local realities and perceptions of coastal users

La compréhension des transferts sédimentaires depuis les zones " source " jusqu'aux zones de dépôt des sédiments constitue un enjeu majeur pour la lutte contre l'érosion des sols et la qualité des eaux. Portant sur de petits bassins versants côtiers de l'Ouest du bassin parisien, l'intérêt de ce travail est de présenter une démarche intégrée de la dynamique érosive à l'échelle du bassin versant, depuis l'analyse de la stabilité structurale des sols jusqu'au suivi haute fréquence des transferts de matières en rivière. L'objectif est d'identifier les facteurs contrôlant le ruissellement et l'érosion sur ces sites et de proposer une estimation des apports fluviatiles de matières en suspension (MES) à la Manche orientale. Les résultats obtenus soulignent que malgré des sols limoneux peu structurés générant des taux d'érosion à la parcelle importants, les bilans d'érosion enregistrés en rivière sont parmi les plus faibles du monde (10,1 t.km-2.an-1 pour le bassin de l'Yères, 1,3 t.km-2.an-1 pour le bassin du Dun et 6,6 t.km-2.an-1 pour le bassin de la Ganzeville). La comparaison de ces données avec celles de 214 bassins versants mondiaux montre que ces faibles bilans sont expliqués par la taille des bassins étudiés (< 1000 km2), le relief modéré et le faible débit spécifique. Régionalement, ce dernier facteur est contraint par un fonctionnement hydrologique karstique, qui est à l'origine non seulement du déficit de la balance des écoulements de surface mais aussi d'un stockage intrakarstique de matériaux fins issus de l'érosion des sols. Les résultats mettent en évidence des échanges nappe-rivière très importants sur les sites d'étude : la contribution des eaux souterraines au débit de surface est de l'ordre de 90 %. Concernant les apports fluviatiles de MES à la Manche orientale, l'extrapolation des bilans d'érosion obtenus à l'ensemble des fleuves côtiers du littoral haut-normand conduit à une estimation du flux exporté à la mer de 48 500 t.an-1. Issu de l'érosion des bassins versants côtiers, ce flux de MES apparait très faible tant à l'échelle mondiale que régionale où le flux de MES de la Seine atteint en moyenne 715 000 t.an-1 à Poses en amont de l'estuaire.

Depuis 2008, la mortalité des naissains d'huîtres Pacifique Crassostrea gigas est principalement liée au virus de l’ostreid herpesvirus 1 µvariant (OsHV-1 µVar). Les paramètres environnementaux favorisant la persistance et la diffusion du virus pourraient jouer sur sa dynamique de propagation. Les objectifs de cette thèse étaient d’étudier in situ les interactions entre les naissains d’huîtres et leur environnement benthique lors d’un épisode de surmortalité. La photobiologie du microphytobenthos sous les tables semblait en meilleur état comparé à celle observée dans les allées pouvant favoriser la résilience virale. Les tables à huîtres atténuaient la lumière, la température et la dessication évitant ainsi une thermo et photoinhibition du microphytobenthos. Les indices de la qualité environnementale de l’habitat benthique basés sur la communauté macrozoobenthique ont traduit une dégradation du milieu suite aux apports de matière organique induits par les mortalités de naissains d’huîtres puis des échouages des macroalgues. Une quantité importante d’OsHV-1 était retrouvée à la surface du biofilm avant les mortalités. Sa remise en suspension était préférentiellement associée aux particules microphytobenthiques avec de faibles courants
Since 2008, the mortality of Pacific oyster spat Crassostrea gigas has mainly been linked to the Ostreid herpesvirus 1 μvariant (OsHV-1 μVar). Environmental parameters favoring the persistence and spread of the virus could affect its propagation dynamics. The objectives of this thesis were to study in situ the interactions between oyster spat and their benthic environment during an episode of mortality. The photobiology of the microphytobenthos beneath the tables seemed to be in a better state compared to that observed in aisles that could promote viral resilience. The oyster tables attenuated light, temperature and desiccation, thus avoiding thermo and photoinhibition of the microphytobenthos. The benthic habitat environmental quality indices based on the macrozoobenthic community showed a degradation of the environment following the influx of organic matter induced by oyster spat mortalities and strandings of the macroalgae. A significant amount of OsHV-1 was found on the surface of the biofilm before the mortalities. Resuspension was preferentially associated with microphytobenthic particles with small currents

Le littoral à falaise crayeuses de Normandie est caractérisé par une falaise verticale au pied de laquelle se développe une plateforme littorale intertidale, qui est soumis à une forte érosion s'illustrant par le recul rapide de ses falaises.Cette thèse porte sur la qualification de l'érosion court terme (annuelle) et long terme (plurimillénaire) des falaises de craie de Normandie par l'utilisation de diverses méthodologies :1) Une première approche quantitative par photogrammétrie a été réalisée sur la falaise de Senneville-sur Fécamp dans le but de quantifier l'érosion du pan de falaise sur une période d'un an et demi, et identifier les principaux facteurs responsables de cette érosion.2) L'acquisition de données bathymétriques en domaine côtier a permis d'identifier des morphologies spécifiques de plateformes rocheuses sous-marines, indicatives de la dynamique érosive passée des falaises.3) Une analyse morphométrique par méthode numérique des bassins versants de Seine-Maritime a été réalisée sur les vallées suspendues du littoral crayeux. Elle a permis de localiser par projection du profil de pente, la paléo-position de falaise sur la plateforme érodée. Ainsi des vitesses de recul long terme du littoral ont été étendues à l'ensemble du littoral de Seine-Maritime.4) Des datations cosmogéniques par l'isotope 10Beont été réalisées sur des reliques de silex de la plateforme dénudée ont permis de valider les taux d'érosion déterminés sur la période de plusieurs millénaires
The chalky cliff coastline of Normandy is characterized by a vertical cliff at the foot of which develops an intertidal coastal platform, which is subject to strong erosion, illustrated by the rapid retreat of its cliffs. This thesis deals with the qualification of the '' short-term (annual) and long-term (multi-millennium) erosion of the Normandy chalk cliffs by the use of various methodologies: 1) A first quantitative approach by photogrammetry was carried out on the Senneville-sur Fécamp cliff with the aim of quantify the erosion of the cliff face over a period of one and a half years, and identify the main factors responsible for this erosion. 2) The acquisition of bathymetric data in coastal areas has made it possible to identify specific morphologies of rocky platforms underwater, indicative of the past erosive dynamics of the cliffs. 3) A morphometric analysis by numerical method of worm basins sants de Seine-Maritime was built on the hanging valleys of the chalky coast. It made it possible to locate the cliff paleo-position on the eroded platform by projection of the slope profile. Thus, long-term recoil speeds of the coast have been extended to the whole of the Seine-Maritime coast. 4) Cosmogenic dating using the 10Be isotope was carried out on flint relics of the stripped platform made it possible to validate the rates erosion determined over the period of several millennia

Depuis 2012, le gouvernement français porte une stratégie nationale de gestion intégrée du trait de côte tournée vers la relocalisation des enjeux bâtis, associée à un projet de territoire. Au Québec, une telle stratégie n’a pas été élaborée, mais des habitations sont ponctuellement déplacées ou détruites en situation d’urgence. Cette thèse de doctorat analyse la façon dont la question du recul des enjeux est abordée en France et au Québec. Un premier bilan des expériences passées révèle que la relocalisation telle qu’envisagée par le gouvernement français s’est rarement concrétisée. Face à ce constat, l’objectif de cette recherche est de confronter les idées soutenues par les gouvernements à travers leurs politiques publiques aux réalités du terrain et d’identifier les freins et les possibilités de mise en oeuvre d’un projet de territoire intégrant la relocalisation. Pour cela, une enquête a été menée auprès d’acteurs institutionnels d’une part, et d’habitants de municipalités exposées en France et au Québec d’autre part. Ces enquêtes révèlent des dissemblances dans la façon d’aborder le recul par les gouvernements et les acteurs institutionnels, qui sont à relier à des différences fondamentales de l’action publique dans les deux territoires. Mais, la mise en oeuvre de cette option soulève aussi de nombreuses questions communes, en matière de finances, de gestion du foncier et d’acceptabilité sociale. Les freins majeurs identifiés concernent la gouvernance d’un projet de recul anticipé, qui repose sur une idée impopulaire et relève du long terme. Les intérêts portés à différentes échelles semblent actuellement suffisamment antagonistes pour compromettre l’émergence d’un projet de territoire intégrant la relocalisation. Néanmoins, une proposition de loi en France et une évolution récente de l’action du gouvernement québécois ouvrent de nouvelles perspectives
Since 2012, the French government has carried out a national strategy for the integrated coastline management that promotes managed retreat (or relocation) included in a territorial project. In Quebec, such a strategy has not been developed, but houses are occasionally displaced or destroyed. This PhD focuses on how managed retreat is tackled in France and in Quebec. A first assessment of past experiences reveals that relocation has rarely been materialized as the French government conceives it. The aim of this research is to confront the ideas supported by governments through their public policy with the ground and to identify the obstacles and the possibilities of implementing relocation. To reach this goal, we have gathered the opinion of institutional stakeholders through semi-directive interviews. Two polls have also been carried out to get inhabitants point of view. These surveys reveal dissimilarities in the approaches taken by governments and institutional actors in France and Quebec. It reflects fundamental differences in public policy in both territories. Moreover, the implementation of relocation raises many common issues, financial, land management and social acceptability issues. Major constraints concern governance of relocation project, which is based on an unpopular idea and is a long term challenge. Interests at different scales seem to be sufficiently antagonistic to compromise the emergence of a territorial project integrating relocation. Nevertheless, a law proposal in France and a recent evolution of the Quebec government's action open up new perspectives

Ce travail de recherche s’inscrit dans le contexte actuel d’accroissement de la vulnérabilité de l’Homme et des activités humaines face aux risques littoraux (aléas érosion et submersion marine), en lien avec les changements environnementaux globaux (élévation du niveau moyen relatif des océans et augmentation de la fréquence et de la virulence des tempêtes) et à la concentration de la population sur le littoral. Suite à la tempête Xynthia du mois de février 2010, l’Etat français s’est doté d’une Stratégie Nationale de Gestion Intégrée du Trait de Côte visant à mettre en place de nouvelles approches en matière de gestion du trait de côte, et notamment, favoriser le repli stratégique contre la défense côtière à tout prix. La mise en place de cette stratégie doit avant tout s’appuyer sur la mise en place d’un réseau d’observation et de suivi de l’évolution du trait de côte à l’échelle de la France. Ce travail s’inscrit dans cette problématique. Il a eu pour objectif d’étudier les dynamiques du trait de côte des plages sableuses et des cordons de galets (formes d’accumulation) de la Bretagne, à différentes échelles spatio-temporelles. Sur le long terme, l’analyse a consisté dans un premier temps à établir une typologie des côtes d’accumulation suivant différents critères morphosédimentaires ; la cinématique du trait de côte a ensuite été analysée à l’échelle des soixante dernières années (1950-2010) à partir d’une étude diachronique par photogrammétrie. Sur le moyen terme, l’analyse s’est faite dans le cadre des suivis topomorphologiques réalisés à l’échelle pluriannuelle à pluridécennale, de plusieurs sites ateliers de l’ODC (IUEM) et/ou du SNO Dynalitt. L’étude des changements morphosédimentaires s’est accompagnée d’une analyse de données de houle, de marée, de vent, et de pression atmosphérique, dans le but d’expliquer la part de ces forçages dans l’alternance de phases d’érosion et de périodes de régénération. Enfin sur le court terme, cette analyse s’est basée sur des levés topomorphologiques à haute fréquence réalisés au cours de l’hiver tempétueux 2013-2014. A cela, s’est ajoutée une étude expérimentale visant à quantifier le runup, dans le but d’analyser l’impact des niveaux d’eau extrêmes à la côte sur l’érosion du trait de côte. De manière globale, la quantification des variations du trait de côte sur le long terme a mis en évidence une tendance à l’érosion (27 % de linéaire étudié), une progradation du trait de côte non négligeable (20,5 % de linéaire) ainsi qu’une importante artificialisation du trait de côte (34,5 % de linéaire). La similitude des réponses morphosédimentaires des cordons littoraux étudiés aux conditions météomarines a permis d’identifier cinq phases distinctes. Trois phases morphogènes (de 1998 à 2003 ; de l’hiver 2006/07 au printemps 2008 ; de l’hiver 2012/13 à aujourd’hui), caractérisées par une érosion importante du trait de côte combinée à une haute fréquence des épisodes tempétueux ; et deux phases au cours desquelles les conditions météomarines ont été plus clémentes (de 2003 à l’hiver 2006/07 ; du printemps 2008 à l’hiver 2012/13), permettant la régénération des cordons littoraux. Au cours de l’hiver 2013-2014, trois tempêtes ont été particulièrement morphogènes en matière d’érosion du trait de côte car elles ont été combinées à de fortes marées de vive-eau : la tempête du 4 et 5 janvier, celle du 1 au 3 février, ainsi que celle du 2 au 3 mars. Durant cet hiver, le recul moyen pour tous les sites étudiés a atteint -6,3 m, avec un maximum d’environ -30,1 m et un minimum de -0,2 m
This research is part of current context of increasing of human beings and human activities vulnerability face to coastal risks (erosion hazards and marine submersion), linked to global environmental changes (global relative sea level rise and growth of storms’ frequency and intensity) and the current concentration of the population on the coastline. Following the storm Xynthia (February 2010), France has adopted a national strategy dealing with coastal erosion and shoreline retreat, in order to define a new integrated national strategy of coastline management, promoting the relocation of stakes and properties. This strategy focuses on the monitoring of shoreline changes and the identification of coastal risks due to erosion.This work fall within this issue. The main objective was to study sedimentary coasts dynamics (sand dunes and gravel barriers) of Brittany, following different spatial and temporal scales. In the long term, the analysis consisted, first of all, in establishing a typology of sedimentary coasts according to several morpho-sedimentary criteria; then, coastline kinematic has been analyzed over the last sixty years (1950-2010) through a diachronic study using photogrammetry. In the medium term, analysis was carried out as part of topographic surveys performed at multi-annual to multi-decadal scale, on several Observatoire du Domaine Côtier (IUEM) and/or Service National d’Observation - Dynalitt survey sites. The morpho-sedimentary study was combined with a wave, tide, wind and atmospheric pressure analysis, in order to explain the role of these forcing in the erosion and recovery successive phases. Finally, in the short term, analysis was based on high frequency of topomorphological surveys carried out during the 2013-2014 stormy winter. Additionally, an experimental study to quantify runup process, in order to analyze extreme water levels impact on shoreline erosion.Overall, the quantification of coastline variations over the long term revealed an erosion tendency on 27% of the studied linear, a non-negligible progression of the shoreline on 20.5% of the studied linear, and a significant shoreline anthropogenic impact (34.5% of the studied linear). The similarity of the morpho-sedimentary responses of the littoral strands studied to the meteorological conditions allowed to identify five distinct phases. Three morphogenetic phases (1998 to 2003; winter 2006/07 to spring 2008; winter 2012/13 to the present), characterized by severe shoreline erosion combined with a high frequency of storm episodes, and two phases (2003 to winter 2006/07 ; spring 2008 to winter 2012/13) characterized by milder weather conditions, allowing shoreline recovery. During 2013-2014 winter, three storms were particularly morphogenetic for sedimentary coasts, because they were combined with high spring tides: January 4-5, February 1-3, and March 2-3. During this winter, the average retreat for all studied sites reached -6,3 m, with a maximum of -30,1 m and a minimum of -0,2 m

Les plages du littoral varois se sont progressivement réduites depuis la seconde moitié du XXème siècle et ne survivent le plus souvent que grâce à de coûteux rechargements. Dans ce contexte, la réponse du milieu et l’intensité du risque dépendent d’abord du soutien sédimentaire apporté par les fleuves côtiers. Cette étude a ainsi pour but de quantifier les apports terrigènes du Gapeau à son embouchure et ses plages limitrophes dans la rade d’Hyères durant des crues et tempêtes. Nous avons mesuré le transport solide dans le cours d’eau, utilisé des formules de transport théorique et analysé l’évolution événementielle et séculaire de la bande active et de la bathymétrie littorale. Il ressort de cette étude un important phénomène de rétraction et d’érosion qui touche l’ensemble du secteur depuis 1896 et une faiblesse des apports sédimentaires actuels. Les pertes sédimentaires annuelles moyennes estimées sur le littoral sont supérieures aux apports sédimentaires fluviaux annuels moyens
The Var beaches have been gradually reduced during the second half of the twentieth century and they survive mostly thanks to costly artificial recharge. In this context, the response of the environment and the risk intensity depend primarily on the sedimentary support provided by the coastal rivers. This study looks to quantify the role of sediments transported by the Gapeau with particular reference to its mouth and neighbouring beaches during flood and storm events. We study the solid load measured in the river, theoretical transport equations in the literature and the evolution of the channel and Hyeres’s coastal bathymetry during the last century and during events. These analyses reveal important retraction and erosion that has impacted upon the area since 1896 and the current low sediment supply. The estimated average annual sediment losses along the coast are higher than the average annual river sediment supply

Ce travail de thèse a porté sur l’étude de littoraux sous l’influence de deux grands deltas, l’Amazone et le Mékong, avec un focus sur les plages et cheniers de Guyane intégrant le système de dispersion vaseuse de l’Amazone, et sur les liens entre la déstabilisation du littoral du delta du Mékong et les changements morpho-bathymétriques des chenaux deltaïques sous influence anthropique croissante. L’étude de la plage de Montjoly en Guyane a été conduite en combinant une approche innovante de photogrammétrie aéroportée SfM (Structure from Motion), des mesures hydrodynamiques, bathymétriques, et la modélisation de la propagation des houles à travers cette bathymétrie. Les résultats obtenus montrent le potentiel considérable de la technique de photogrammétrie SfM pour l’étude géomorphologique des plages, et confirment un modèle de rotation de la plage sous l'influence de banc de vase. Le suivi du second site d’étude, un chenier en recul sur un ancien polder rizicole vaseux, au travers d'une analyse multi décennale d’images satellites et des mesures de terrain, a démontré très finement les taux (atteignant 160 m par an) et mécanismes de recul du substrat vaseux en lien avec sa rhéologie.L’analyse de l'évolution de la bathymétrie des chenaux deltaïques du Mékong sur une décennie (1998 et 2008), conduite à travers une méthode sous SIG, a permis de quantifier une perte nette de 200 millions de m3 de sédiments et un approfondissement de chenaux ne relevant pas de processus naturels mais d'extraction de granulats.Ces prélèvements importants de sédiments ont des répercussions importantes sur les apports de sédiments au littoral du delta qui montre des taux d’érosion importants
This thesis is a geomorphic study of two separate sites associated with two large deltas: the Amazon and the Mekong, with a focus on a beach and chenier in French Guiana integrated into the mud dispersal system of the Amazon, and on the links between destabilization of the Mekong delta shoreline and morpho-bathymetric changes in the deltaic channels under increasing human influence.The study of Montjoly beach in French Guiana was carried out using a combination of an innovative approach in SfM (Structure from Motion) airborne photogrammetry, hydrodynamic and bathymetric measurements, and wave propagation modelling over the nearshore bathymetry. The results show the strong potential of SfM photogrammetry in high-resolution morphometric and sediment budget surveys of sandy beach, and confirm a previously proposed model of beach rotation under mud-bank influence.The second field site in French Guiana, a retreating chenier over a muddy abandoned polder formerly a rice fields, work based on a multi-decadal analysis of satellite images combined with short-term field topographic and hydrodynamic measurements highlighted high rates of chenier migration (up to 160 m a year) and retreat mechanisms over the muddy substrate due to its rheology.A GIS-based analysis of bathymetric changes in the deltaic channels of the Mekong over a 10-year period (1998 to 2008) enabled the quantification of a net loss of 200 million m3 of sediments and an increase in the mean depth of the channels, which appears as unnatural and due to sand mining.These important sediment extractions have serious repercussions on sediment supply to the Mekong delta coast, which shows important rates of erosion

L’objectif de cette thèse est la détermination des causes du phénomène d'érosion marine, et la production de propositions d'orientation pour la protection de la plage de l’Almanarre. L'étude commence par la collecte et l'analyse de toutes les données disponibles, pour trouver des règles d’évolution du tombolo de Giens. Puis, le logiciel de modélisation MIKE a été appliqué pour confirmer l'hypothèse et à obtenir une meilleure connaissance de la dynamique à l’œuvre au tombolo Ouest. Ensuite, nous avons couplé des facteurs simultanément : les houles, les courants côtiers, et les transports des sédiments pour les différents régimes de houle et de vent dans MIKE 21. Enfin, la possibilité de stabiliser le tombolo Ouest est discutée pour donner des suggestions sur les choix de solutions adaptées
The objective of this thesis is the determination of the causes of sea erosion phenomenon, and the production of policy proposals for the protection of the beach. The study begins with the collection and analysis of all available data, to find evolution rules of tombolo of Giens. Which aims to explain how the hydrodynamic processes and sediment transport occur. Then MIKE modeling software was applied to confirm the hypothesis and get a better understanding of the dynamics at work in the Western tombolo. Then, we coupled factors simultaneously: waves, coastal currents and sediment transport for different regimes of wave and wind in MIKE 21. Finally, the possibility of stabilizing the Western tombolo is discussed to give suggestions on the choice of solutions

Les zones côtières ont depuis longtemps été attractives pour leur potentiel économique, et leur intérêt touristique et résidentiel. Elles ont fait l’objet d’une implantation massive dans tous les pays du monde. Or, les littoraux sont non seulement fragilisés par cette anthropisation, mais sont également sujet à des dégradations liées au changement climatique. À l’élévation du niveau de la mer souvent mise en avant dans les médias s’ajoute l’érosion intensifiée par les tempêtes et ouragans à répétition. Alors qu’émerge depuis plusieurs années la question des déplacés environnementaux ne disposant d’aucun statut protecteur, et dont le symbole le plus extrême est la situation de certains petits États insulaires dont le territoire est menacé de disparition par la montée des eaux, la question de la gestion de cette problématique dans le respect des droits humains se pose de manière accrue. L’enjeu de ce travail, s’appuyant sur des pays au profil différent : Bangladesh, États-Unis, France, petits États insulaires (notamment les Maldives, Kiribati, Tuvalu), est de rechercher les causes profondes de cette contrainte devenue tellement intense qu’elle conduit au déplacement, pour favoriser l’adaptation sur place ou mettre en œuvre un déplacement non plus conçu comme un échec mais comme une stratégie d’adaptation. Ce changement de perspective impliquera de mobiliser des outils juridiques issus de branches variées du droit (urbanisme, assurance, responsabilité et droit humanitaire, etc.) et surtout de respecter certains principes afin d’assurer l’anticipation et l’acceptation de la démarche par les populations. Fort de l’étude de ces exemples, il s’agira d’identifier ces éléments communs tout en mettant en lumière et en tenant compte des spécificités de chaque pays, de chaque communauté
Coastal areas have always been attractive for their economic potential and their touristic and residential interest. They have been massively settled in countries all over the world. However, while coastlines are weakened by human impact, they are also subject to degradations due to climate change. Besides the sea-level rise, often emphasized by the media, we must consider the erosion caused by storms and hurricanes. The current context is strongly marked by the question of the environmental displaced persons who do not have any status. This situation can be illustrated by the small island states whose territory is threatened by the sea-level rise. Thus, the issue of managing these problems in respect with human rights arises to an increased extent. The challenge of this work, supported by different country profiles: Bangladesh, USA, France, Small Island States (including the Maldives, Kiribati, Tuvalu), is to seek the root causes of this dilemma that has become so intense that it leads to displacement, and then to promote and facilitate adaptation in-situ or adopt new displacement policies that are no longer perceived as a failure but as an adaptation strategy towards risks. This change of perspective intends to mobilize legal tools from various branches of law (Urbanism, Insurance, Liability and humanitarian law, etc.). It also intends to respect principles to ensure anticipation and acceptance of the approach by the people. With the study of these examples, we must identify these commons elements and take into account the specificities of each country and each community

This Ph.D. thesis focuses on the characteristic of littoral vegetation in reservoirs with a storage function and on the factors that may affect it. The current state of the littoral vegetation in different types of biotopes was detected by a detailed survey of the littoral in Lipno reservoir. Complexes of environmental factors characteristic for different types of biotopes were described. The dynamics of littoral vegetation in response to changes in water level fluctuations was monitored in a protected bay during three years. Based on the results, the vegetation zonation was described in the eulittoral zone of an aquatic ecosystem with irregular fluctuations in water levels. The thesis also deals with the use of a breakwater structure to protect littoral vegetation in erosion exposed biotopes. The results of all three studies are used as a basis for proposals for supporting the development of littoral vegetation in the eulittoral zone in reservoirs as defined in the Water Framework Directive.

Tese de Doutoramento em Geografia na especialialidade de Geografia Física apresentada à Universidade Aberta
A presente tese tem como objectivos principais a caracterização da morfodinâmica de praias e a determinação de áreas susceptíveis à erosão e à inundação marinhas em sistemas litorais arenosos da Estremadura, entre Peniche e Cascais. As praias estudadas são o sistema compósito praia-duna/praia-arriba da praia de Sta. Rita, o sistema praia-duna da praia Azul e o sistema praia-duna da praia da Foz do Lizandro. Pretende-se estudar a dinâmica planimétrica e das propriedades geométricas e volumétricas dos perfis de praia face à actuação dos vários agentes envolvidos nas modificações morfológicas, determinando os seus limites de variação e prevendo do seu comportamento morfodinâmico sob condições distintas das que ocorreram durante o estudo. Tendo em conta os resultados obtidos, avalia-se a susceptibilidade dos sistemas de praia à inundação e à erosão através do estudo dos factores associados à perigosidade e à modelação empírica de perfis de praia. O estudo baseia-se na aquisição sistemática de dados morfológicos através da realização de perfis transversais na praia emersa, utilizando técnicas topográficas localmente validadas. A par dos dados morfológicos são recolhidas amostras sedimentares dos elementos mais dinâmicos do perfil de praia para caracterização sedimentológica. A monitorização das praias forma a base, juntamente com dados da ondulação de largo e das marés previstas e medidas, para a avaliação do comportamento dos sistemas através de tratamento estatístico ou da aplicação de modelos matemáticos de previsão. No quadro da caracterização dos factores envolvidos na dinâmica das praias são caracterizadas as marés e a agitação marítima junto à área de estudo, recorrendo, no último caso, às séries antigas de ondulação de Peniche e de Cascais. Estas séries correspondem ainda à base para a previsão de valores extremos de ondas na área de estudo. Juntamente, são determinadas as características das ondas e dos temporais no período de referência do estudo, utilizando as séries actuais de Leixões e de Sines. São determinados os principais indicadores da dinâmica do sector emerso das praias bem como a previsão do comportamento morfodinâmico das praias. Incluem-se neste lote de análise a dinâmica planimétrica, as modificações morfométricas traduzidas nas variações verticais máximas dos perfis de praia, da altitude da berma e do declive da face da praia, o balanço volumétrico e as modificações texturais dos sedimentos dos sistemas estudados. A avaliação da susceptibilidade das praias estudadas à inundação e erosão marinhas é determinada através do cálculo de indicadores que permitem a cartografia da incidência e das consequências da ocorrência de fenómenos extremos no litoral estudado.
The aim of this thesis is to characterize beach morphodynamics and to define inundation and erosion susceptibility areas within the sandy coastal systems of the Estremadura, between Peniche and Cascais. The study sites are the composite beach – dune / beach – cliff system of the Sta. Rita beach, the beach – dune system of the Azul beach and the beach – dune system of the Foz do Lizandro beach. The planimetric dynamics of the beach and the geometrical properties of the beach profiles as well as the volumetric variability are studied as a product of the geomorphological agents dynamics. Inundation and erosion susceptibility assessment is then preformed through the analysis of the main hazard variables and with the empirical modeling of the beach profiles. Systematic beach profiling is used as the main methodology to acquire morphological change data from the beach system. Topographical techniques are applied and locally validated. Data from sediment sampling over the most dynamic sectors of the beach profile is also a part of the basic field information for this study. The field data together with offshore wave data and tide measurements are the basic information for the characterization and prediction of the beach systems behavior through statistics and mathematical modeling. Tides and waves are analyzed using data series of the nearby tide gauges and wave buoys, including the older wave time series of Peniche and Cascais collected in the 80’s. This data is used to calculate and predict extreme wave values in the study area. Present day offshore wave data from Leixões and Sines wave buoys is the basis for hydrodynamic characterization during the study period, including mean and storm conditions. The main morphodynamic indicators and predicted behavior are calculated for the emerged beach profiles including planimetric dynamics, maximum vertical and berm altitude variability, beach profile modifications through time, profile volumetric budget and sediment textural changes in time and space. The marine inundation and erosion susceptibility assessment is based on indexes composed of simple variables and mathematical modeling of the beach profiles. These indexes are basis for susceptibility mapping.