L'érosion côtière - Coastal erosion

Forte érosion marine : chute de falaise à Hunstanton dans l'est de l'Angleterre
Érosion marine à Valiyathura Kerala, Inde
Des structures en forme de tunnel formées par l'érosion dans le géoparc national côtier de Jinshitan, Dalian , province du Liaoning , Chine

L'érosion côtière est la perte ou le déplacement de terres, ou l'élimination à long terme de sédiments et de roches le long du littoral en raison de l'action des vagues , des courants , des marées , de l'eau poussée par le vent, de la glace d'origine hydrique ou d'autres impacts de tempêtes. Le recul du littoral vers la terre peut être mesuré et décrit sur une échelle temporelle de marées, de saisons et d'autres processus cycliques à court terme. L'érosion côtière peut être causée par l' action hydraulique , l' abrasion , l'impact et la corrosion par le vent et l'eau, et d'autres forces, naturelles ou non.

Sur les côtes non rocheuses, l'érosion côtière se traduit par des formations rocheuses dans les zones où le littoral contient des couches rocheuses ou des zones de fracture avec une résistance variable à l'érosion. Les zones plus douces s'érodent beaucoup plus rapidement que les zones plus dures, ce qui entraîne généralement des reliefs tels que des tunnels , des ponts , des colonnes et des piliers . Au fil du temps, la côte s'égalise généralement. Les zones les plus molles se remplissent de sédiments érodés par les zones dures et les formations rocheuses sont érodées. De plus, l'abrasion se produit généralement dans les zones où il y a des vents forts, du sable meuble et des roches tendres. Le soufflage de millions de grains de sable pointus crée un effet de sablage . Cet effet aide à éroder, lisser et polir les roches. La définition de l'abrasion est le broyage et l'usure des surfaces rocheuses par l'action mécanique d'autres particules de roche ou de sable.

Selon le GIEC, l' élévation du niveau de la mer causée par le changement climatique augmentera l'érosion côtière dans le monde entier, modifiant considérablement les côtes et les zones côtières basses.

Processus côtiers

Action hydraulique

L'action hydraulique se produit lorsque les vagues frappant une falaise compriment l'air dans les fissures de la falaise. Cela exerce une pression sur la roche environnante, et peut progressivement éclater et enlever des morceaux. Avec le temps, les fissures peuvent s'agrandir, formant parfois une grotte . Les éclats tombent au fond de la mer où ils sont soumis à l'action des vagues.

Usure

L'attrition se produit lorsque les vagues provoquent la collision de morceaux de débris rocheux ( éboulis ) entre eux, se broyant et s'ébréchant, devenant progressivement plus petits, plus lisses et plus ronds. Les éboulis entrent également en collision avec la base de la falaise, ébréchant de petits morceaux de roche de la falaise ou ayant un effet de corrosion (abrasion), semblable au ponçage.

Solution

La solution est le processus par lequel les acides contenus dans l'eau de mer dissolvent certains types de roches telles que la craie ou le calcaire.

Abrasion

Abrasion , également connu sous le nom corrasion , se produit lorsque les vagues se brisent sur les visages de la falaise et érodent lentement. Comme la falaise martèle la mer, elle utilise également les éboulis d'autres vagues pour battre et casser des morceaux de roche plus haut dans la falaise, ce qui peut être utilisé pour cette même action de vague et d'attrition.

Corrosion

La corrosion ou l'altération chimique/solution se produit lorsque le pH de la mer (tout ce qui est inférieur à un pH de 7,0) corrode les roches sur une falaise. Les parois rocheuses calcaires , qui ont un pH modérément élevé, sont particulièrement affectées de cette manière. L'action des vagues augmente également la vitesse de réaction en éliminant le matériau ayant réagi.

Facteurs qui influencent les taux d'érosion

Facteurs primaires

Érosion des dunes de mer à la plage de Talace, au Pays de Galles

La capacité des vagues à provoquer l' érosion de la paroi de la falaise dépend de nombreux facteurs.

La dureté (ou inversement, l' érodabilité ) des roches faisant face à la mer est contrôlée par la résistance de la roche et la présence de fissures , de fractures et de lits de matériaux non cohésifs tels que le limon et le sable fin .

La vitesse à laquelle les débris de chute de falaise sont retirés de l' estran dépend de la puissance des vagues qui traversent la plage . Cette énergie doit atteindre un niveau critique pour éliminer la matière du lobe de débris. Les lobes de débris peuvent être très persistants et peuvent mettre de nombreuses années à disparaître complètement.

Les plages dissipent l'énergie des vagues sur l'estran et offrent une certaine protection aux terres voisines.

La stabilité de l'estran, ou sa résistance à l'abaissement. Une fois stable, l'estran devrait s'élargir et devenir plus efficace pour dissiper l'énergie des vagues, de sorte que des vagues moins nombreuses et moins puissantes s'étendent au-delà. La fourniture de matériaux de dérive ascendante venant sur l'estran sous la falaise contribue à assurer une plage stable.

La bathymétrie adjacente , ou configuration du fond marin, contrôle l'énergie des vagues arrivant sur la côte et peut avoir une influence importante sur le taux d'érosion des falaises. Les hauts-fonds et les barres offrent une protection contre l'érosion des vagues en provoquant le bris des vagues de tempête et en dissipant leur énergie avant d'atteindre le rivage. Compte tenu de la nature dynamique du fond marin, les changements d'emplacement des hauts-fonds et des barres peuvent entraîner un changement de position du locus de l'érosion des plages ou des falaises le long du rivage.

L'érosion côtière a été fortement affectée par l'élévation du niveau de la mer dans le monde. Il y a eu de grandes mesures d'érosion côtière accrue sur la côte est des États-Unis. Des endroits comme la Floride ont remarqué une érosion côtière accrue. En réaction à ces augmentations, la Floride et ses différents comtés ont augmenté leurs budgets pour reconstituer les sables érodés qui attirent les visiteurs en Floride et aident à soutenir ses industries touristiques de plusieurs milliards de dollars.

Facteurs secondaires

  • Processus d'altération et de transport des pentes
  • Hydrologie des pentes
  • Végétation
  • Érosion du pied des falaises
  • Accumulation de sédiments au pied des falaises
  • Résistance des sédiments de pied de falaise à l'attrition et au transport
  • Activité humaine

Facteurs tertiaires

  • Extraction des ressources
  • Gestion du littoral

Méthodes de contrôle

Il existe trois formes courantes de méthodes de contrôle de l'érosion côtière. Ces trois éléments comprennent : les contrôles d'érosion douce, les contrôles d'érosion dure et la relocalisation.

Contrôles de l'érosion dure

Cette image représente une digue typique utilisée pour prévenir et contrôler l'érosion côtière.

Les méthodes de contrôle de l'érosion dure offrent une solution plus permanente que les méthodes de contrôle de l'érosion douce. Les digues et les épis servent d'infrastructure semi-permanente. Ces structures ne sont pas à l'abri de l'usure normale et devront être rénovées ou reconstruites. On estime que la durée de vie moyenne d'une digue est de 50 à 100 ans et celle d'un épi est de 30 à 40 ans. En raison de leur relative permanence, on suppose que ces structures peuvent être une solution définitive à l'érosion. Les digues peuvent également priver le public d'accès à la plage et altérer radicalement l'état naturel de la plage. Les épis modifient également radicalement l'état naturel de la plage. Certains prétendent que les épis pourraient réduire l'intervalle entre les projets de rechargement des plages bien qu'ils ne soient pas considérés comme une solution au rechargement des plages. D'autres critiques des digues sont qu'elles peuvent être chères, difficiles à entretenir et peuvent parfois causer des dommages supplémentaires à la plage si elles sont mal construites.

Les formes naturelles de contrôle de l'érosion dure incluent la plantation ou le maintien de la végétation indigène, telle que les forêts de mangrove et les récifs coralliens.

Contrôles de l'érosion douce

Plage de sacs de sable sur le site de l'ouragan Sandy.

Les stratégies d'érosion douce font référence à des options temporaires pour ralentir les effets de l'érosion. Ces options, y compris les sacs de sable et l' alimentation de la plage , ne sont pas destinées à être des solutions à long terme ou des solutions permanentes. Une autre méthode, le grattage de plage ou le bulldozer de plage, permet de créer une dune artificielle devant un bâtiment ou comme moyen de préserver une fondation de bâtiment. Cependant, il existe un moratoire fédéral américain sur le bulldozer sur les plages pendant la saison de nidification des tortues, du 1er mai au 15 novembre. L'une des méthodes les plus courantes de contrôle de l'érosion douce est les projets de rechargement des plages. Ces projets consistent à draguer le sable et à le déplacer vers les plages afin de rétablir le sable perdu à cause de l'érosion. Dans certaines situations, le rechargement des plages n'est pas une mesure appropriée à prendre pour lutter contre l'érosion, comme dans les zones avec des puits de sable ou des tempêtes fréquentes et importantes. Le revêtement dynamique , qui utilise des galets lâches pour imiter la fonction d'une plage de tempête naturelle , peut être une alternative de contrôle de l'érosion douce dans les environnements à haute énergie tels que les côtes ouvertes.

Déménagement

La délocalisation des infrastructures de tout logement plus éloigné de la côte est également une option. Les processus naturels d' élévation du niveau de la mer et d'érosion absolus et relatifs sont pris en compte dans la reconstruction. Selon des facteurs tels que la gravité de l'érosion, ainsi que le paysage naturel du bien, le déplacement pourrait simplement signifier un déplacement à l'intérieur des terres sur une courte distance ou le déplacement peut consister à supprimer complètement les améliorations d'une zone. En règle générale, il y a eu un faible soutien public pour « retraiter ».

Suivi

Les tempêtes peuvent provoquer une érosion des centaines de fois plus rapide que le temps normal. Des comparaisons avant-après peuvent être effectuées à l'aide de données recueillies par un levé manuel, un altimètre laser ou une unité GPS montée sur un VTT. Les données de télédétection telles que les scènes Landsat peuvent être utilisées pour des évaluations à grande échelle et pluriannuelles de l'érosion côtière.

Exemples

L'érosion à petite échelle détruit les voies ferrées abandonnées

Un endroit où l'érosion d'une côte escarpée s'est produite est à Wamberal, dans la région de la côte centrale de la Nouvelle-Galles du Sud, où les maisons construites au sommet des falaises ont commencé à s'effondrer dans la mer. Cela est dû aux vagues provoquant l'érosion du matériau principalement sédimentaire sur lequel reposent les fondations des bâtiments.

Dunwich , capitale du commerce médiéval anglais de la laine , a disparu en quelques siècles en raison de la redistribution des sédiments par les vagues. L'interférence humaine peut également augmenter l'érosion côtière : Hallsands dans le Devon , en Angleterre, était un village côtier emporté au cours d'une année, 1917, directement à cause du dragage antérieur des galets dans la baie devant lui.

La côte californienne, qui a des falaises molles de roche sédimentaire et est fortement peuplée, a régulièrement des incidents de dommages aux maisons à mesure que les falaises s'érodent. Devil's Slide , Santa Barbara , la côte juste au nord d' Ensenada , et Malibu sont régulièrement touchés.

La côte de Holderness sur la côte est de l'Angleterre, juste au nord de l' estuaire de la Humber , est l'une des côtes qui s'érodent le plus rapidement en Europe en raison de ses falaises d'argile molle et de ses puissantes vagues. Les épis et autres mesures artificielles pour le garder sous contrôle n'ont fait qu'accélérer le processus plus loin sur la côte, car la dérive littorale affame les plages de sable, les laissant plus exposées. Les falaises blanches de Douvres ont également été touchées.

Le littoral de North Cove, dans l'État de Washington, s'est érodé à un rythme de plus de 100 pieds par an, ce qui lui a valu le surnom de « Washaway Beach ». Une grande partie de la ville d'origine s'est effondrée dans l'océan. On dit que la région est la côte la plus érodée de la côte ouest des États-Unis. Des mesures ont finalement été prises pour ralentir l'érosion, avec un ralentissement substantiel du processus constaté en 2018.

Fort Ricasoli à Kalkara , Malte montrant déjà des signes de dommages où la terre est érodée

Fort Ricasoli , une forteresse historique du 17ème siècle à Malte est menacée par l'érosion côtière, car elle a été construite sur une faille dans le promontoire qui est sujette à l'érosion. Une petite partie de l'un des murs du bastion s'est déjà effondrée depuis que le sol sous-jacent s'est érodé, et il y a également des fissures dans d'autres murs.

À El Campello , en Espagne, l'érosion et l'échec d'une pisciculture romaine creusée dans la roche au cours du premier siècle avant JC ont été exacerbés par la construction d'un port de plaisance à proximité.

Voir également

Les références

Liens externes

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