Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
The Maguelone shore extends along the northern coast of the Gulf of Lions, west of the Rhone Delta and east of high-gradient coastal streams that have provided most of the clastic sediments to the Gulf of Lions margin since the early Miocene. This 10 km-wide area is constituted by a small coastal watershed (15 km long) in low-lying carbonate hills, a kilometre-wide marsh, a sandy beach barrier and a shoreface experiencing local low sedimentation rates. This onshore-offshore transition zone is a key area to understand the relationships between erosion, by-pass, deposition and preservation processes. Unlike the neighbouring Rhone deposits that display numerous thick deltaic sequences related to a continuous sediment flux, the Maguelone shore exhibits peculiar sedimentary bodies. The analysis of about 250 km of new VHR seismic profiles acquired over the study area, 9 short cores and outcrops data allowed us to determine the three-dimensional high-resolution geometry of the coastal system tracts from Quaternary to present-day. This revealed dominant denudation processes in the Upstream catchments associated with the formation of incised valleys during Quaternary lowstands. In addition, this study investigates the erosion and deposition mechanisms controlled by littoral hydrodynamics that have been taken place on this shore since the last transgression. In particular, metre-high and hundreds of metre-long sandy bodies constructed by alongshore hydrodynamics were identified and their effect on the morphodynamics of the whole littoral system is discussed. The Maguelone shore can be used as an experimental study for onshore/offshore dynamics under the influence of microtidal wave/current hydrodynamics and very low river-derived sediment flux during a eustatic cycle. Geometry of system tracts across flood plain to shoreface is usually considered to be controlled by relative sea-level changes, and is successfully analysed with 2D sequence stratigraphy cross-shore models. It is observed that in areas like the Maguelone shore, traditional sequence stratigraphy methods might not be fully relevant and need to integrate alongshore hydrodynamical processes.
ISSN: 0025-3227

hal-00421060
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00421060
DOI : 10.1016/j.margeo.2009.06.008

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : At present, the forecasting of littoral evolution presents a considerable social stake. Many studies have been achieved to better understand coastal dynamics. Such dynamics are controlled by morphology, sediment supply, hydrodynamics, eustacy... at different time scales. At geological time scale, deposits geometry, controlled by eustacy and subsidence, is succesfully analysed where sediment supply is high. But the littoral zones present important sediment supply variability. In low sediment supply areas, the record of coastal tracts is smaller and harder to interprete. Analyses of about 250 kilometres of new VHR seismic profiles acquired along the languedocian coast (Northern Gulf of Lion, France), tens of short cores and outcrops data allowed us to determine the three-dimensional high-resolution geometry of the coastal tracts from Quaternary to present-day. This highlighted the role of alongshore dynamics in coast where direct sediment supply is low. The concepts of protected lagoon and isolated lagoon were broughted to the fore and the effect of inherited incised valley morphology was discussed. Last, a complementary study by analogue modeling of the channel incision processes controled by eustatic and climatic changes allowed to discuss the role of incised valleys in coastal areas.
Actuellement, la prévision de l'évolution d'un système littoral représente un enjeu social important. De nombreuses études sont réalisées afin de mieux connaitre la dynamique côtière et donc de comprendre les facteurs qui influencent son évolution. Cette dynamique est contrôlée par la morphologie, les apports sédimentaires, l'hydrodynamique, l'eustatisme... qui agissent à des échelles de temps différentes et avec de fortes interactions. A l'échelle géologique, l'architecture des dépôts, contrôlée par l'eustatisme et la subsidence, est parfaitement décrite dans les zones à forts apports sédimentaires. Par contre, dans les zones à faibles apports sédimentaires, l'enregistrement des cortèges côtiers est réduit et est difficile à interpréter. L'analyse de 250 kilomètres de profils sismiques THR sur le littoral languedocien (Nord du Golfe du Lion, France), de carottages et de données de terrain a permis de déterminer la géométrie en trois dimensions des cortèges sédimentaires côtiers depuis le Quaternaire jusqu'à l'actuel. Ces observations montrent l'importance de la dynamique longshore sur les littoraux pauvres en apports sédimentaires directs. De plus, l'étude d'un système lagunaire sur ce littoral met en évidence les concepts de lagunes protégées et lagunes isolées ainsi que l'importance des vallées incisées dans la génèse de ces environnements. Enfin, la modélisation en laboratoire des processus d'incision de chenaux sous contrôle eustatique et climatique permet de discuter le rôle des vallées incisées en milieu côtier.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00542897

tel-00542897
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00542897
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00542897/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00542897/file/theseraynaldef.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Coastal Education and Research Foundation
Résumé : The present work concerns cuspate spits: slightly symmetrical geomorphic features growing along the shoreline in shallow waters. We develop a new formulation for the dynamics of cuspate spits. Our approach relies on classical paradigms such as a conservation law to the shoreface scale and an explicit formula for alongshore sediment transport. We derive a non-linear diffusion equation and a fully explicit solution for the growth of cuspate spits. From this general expression, we found interesting applications to quantify shoreline dynamics in the presence of cuspate spits. In particular, we point out a simple method for the datation of a cuspate spit given a limited number of input parameters. Furthermore, we develop a method to quantify the mean alongshore diffusivity along a shoreline perturbed by well-defined cuspate spits of known sizes. Finally, we introduce a formal relationship between the geometric characteristics (amplitude, length) of cuspate spits, which reproduce the self-similarity of these geomorphic features.
ISSN: 0749-0208

hal-01234952
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01234952
DOI : 10.2112/SI70-009.1

Éditeur(s) : Université de Bretagne Occidentale
Résumé : Study of mineral suspended particulate matter (SPM) is essential to understand ecosystem dynamics. SPM influences light penetration which is closely related to primary production and carries pollutants and nutrients within the water masses. This work aims to study near-surface mineral SPM dynamics in the English Channel using two complementary methods: remote-sensing by satellites and numerical modelling. Firstly, MODIS and MERIS satellite images processed by the IFREMER semi-analytical algorithm and describing non-algal SPM, are analysed to build three statistical models which are able to estimate near-surface SPM using simple variables, e.g., tidal coefficient, significant wave height and mean chlorophyll-a concentration. Secondly, the three-dimensional hydrosedimentary model ROMS (Regional Ocean Modeling System) is applied in the English Channel. It considers tidal forcing along open boundaries, wind stress at the sea-surface, wave-current interactions in the bottom boundary layer and realistic heterogeneous bottom sediments. Results of the more sophisticated statistical model is also used to impose SPM concentrations at open boundaries. Sensitivity tests on SPM boundary conditions show the importance of prescribing realistic sediment concentrations to improve the model predictions. Biological influences on mineral SPM are also tested using settling velocity and critical shear stress for erosion which vary with seasons. Both statistical and numerical models highlight and locate respective influences of tide, waves and biology on mineral SPM. Numerical predictions indicate that near-surface SPM is mainly composed of silts (>70%). Near-surface suspended silts come largely from seabed resuspension alongshore in the Eastern Channel and from the open boundaries of our limited-area coastal model at the West of Cotentin Peninsula and offshore. Near-surface SPM variations are investigated at semi-diurnal, neap-spring tidal cycle time scales and during a wave event. Finally, dynamics of sediments in the turbidity maximum zone around the Isle of Wight is examined depending on hydrodynamical conditions in order to distinguish the role played by advection and local erosion/settling processes in this area. Keywords: Suspended particulate matter, satellite, remote-sensing, modelling, English Channel, sediments, turbidity, tide, wave
L'étude des matières en suspension (MES) minérales est essentielle pour comprendre le fonctionnement des écosystèmes en Manche : les MES influencent la pénétration de la lumière dans la colonne d'eau, paramètre clé pour la production biologique, et sont susceptibles de transporter des polluants et nutriments. Lors de ce travail, la dynamique des MES minérales de surface en Manche est étudiée à l'aide de deux méthodes complémentaires : l'observation par satellite et la modélisation numérique tridimensionnelle. Dans un premier temps, les images satellite MODIS et MERIS, traitées par l'algorithme semi-analytique développé par l'IFREMER et représentant les MES non-algales de surface, sont analysées afin d'élaborer trois modèles statistiques permettant d'estimer la MES de surface en fonction de variables basiques telles que le coefficient de marée, la hauteur significative des vagues et la concentration moyenne en chlorophylle-a. Dans un deuxième temps, le modèle hydrosédimentaire multiclasse tridimensionnel ROMS (Regional Ocean Modeling System) est implémenté en Manche. Il prend en considération le forçage par la marée aux frontières ouvertes, la contrainte exercée par le vent à la surface de la mer, l'interaction houle-courant en couche limite de fond et l’hétérogénéité spatiale réaliste du lit sédimentaire. Les résultats du modèle statistique le plus sophistiqué sont également utilisés pour forcer la concentration en MES aux frontières ouvertes du domaine de calcul. Des tests de sensibilité sur les conditions limites montrent l'importance de considérer de manière réaliste les sédiments entrant en Manche par les frontières ouvertes lors de la modélisation numérique. L'influence de la biologie sur les MES minérales est testée en utilisant une formulation de la vitesse de chute et de la contrainte critique d'érosion variant saisonnièrement. Grâce à ces deux outils associés, les influences respectives de la marée, de la houle et de la biologie sur les MES minérales sont mises en avant et localisées en Manche. Le modèle numérique prédit que les MES de surface sont composées principalement de silts (>70%). Les silts en suspension en surface proviennent majoritairement du lit sédimentaire près des côtes en Manche orientale et des frontières ouvertes du domaine de calcul à l'ouest de la presqu'île du Cotentin et au large en Manche centrale et orientale. Les variations des MES de surface sont ensuite étudiées aux échelles des cycles de marée semi-diurnes, vive-eau/morte-eau et autour d'un épisode de houles. Enfin, l'évolution de la concentration de sédiments dans la zone de forte turbidité autour de l'île de Wight peut être analysée suivant les conditions hydrodynamiques afin d'évaluer les rôles respectifs des processus locaux d'érosion/dépot et d'advection dans la génération de ces turbidités remarquables. Mots-clés : Matière en suspension, télédétection, satellite, modélisation, Manche, sédiments, turbidité, marée, houle

Droits : 2013 UBO
http://archimer.ifremer.fr/doc/00157/26783/24884.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00157/26783/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
The present work concerns cuspate spits: slightly symmetrical geomorphic features growing along the shoreline in shallow waters. We develop a new formulation for the dynamics of cuspate spits. Our approach relies on classical paradigms such as a conservation law to the shoreface scale and an explicit formula for alongshore sediment transport. We derive a non-linear diffusion equation and a fully explicit solution for the growth of cuspate spits. From this general expression, we found interesting applications to quantify shoreline dynamics in the presence of cuspate spits. In particular, we point out a simple method for the datation of a cuspate spit given a limited number of input parameters. Furthermore, we develop a method to quantify the mean alongshore diffusivity along a shoreline perturbed by well-defined cuspate spits of known sizes. Finally, we introduce a formal relationship between the geometric characteristics (amplitude, length) of cuspate spits, which reproduce the self-similarity of these geomorphic features.
13th International Coastal Symposium
Durban, South Africa

hal-01006569
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01006569
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01006569/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01006569/file/JCR_SI_70_009_Bouchette_et_al.pdf