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Thèse


Modélisation de l'évolution passée et future du trait de côte sableux et de ses incertitudes : vers une approche holistique

Soutenue
le 10-02-2022

Par
Maurizio D'ANNA

Directeur(s) de thèse
Bruno Castelle / Déborah Idier (BRGM)

Membres du jury
BARTHELEMY Eric, Professeur, Université Grenoble Alpes - Rapporteur
FALQUES Albert , Professeur, Universitat Politècnica de Catalunya - Rapporteur
SPLINTER Kristen D., Professeure Associée University of New South Wales - Examinatrice
YATES Marissa, Chargée de recherche , Saint Venant Hydraulics Laboratory - Examinatrice
COCO Giovanni, Professeur Associé, University of Auckland - Examinateur
MENDEZ Fernando J., Professeur Associé , Universidad de Cantabria - Examinateur
CASTELLE Bruno , DR CNRS, Univ. Bordeaux – Directeur de thèse
IDIER Déborah , Docteur BRGM , Co-Directice de thèse
LE COZANNET Goneri , Docteur BRGM , invité
ROHMER Jeremy , Docteur BRGM , invité

Résumé
L'évolution du trait de côte le long des littoraux sableux répond à une multitude de processus qui interagissent entre eux sur différents échelles spatiales et temporelles, compliquant considérablement sa prédiction. La modélisation de l'évolution du trait de côte est dépendante des incertitudes associées aux conditions de forçage (e.g. niveau de la mer et régime de vagues) ainsi que par des incertitudes liées aux hypothèses des modèles utilisés. Malgré les progrès récents réalisés dans la quantification des effets des incertitudes liées de la remontée du niveau marin, la compréhension des incertitudes de prédiction d'évolution du trait de côte sous l'action combinée des vagues et du niveau marin est encore limitée. Afin d’examiner l'influence de ces différentes sources d'incertitude sur les évolutions du trait de côte modélisées, cette thèse propose un cadre probabiliste qui combine des modèles d'équilibre en réponse à l'action des vagues, un modèle de réponse à la remontée du niveau marin, et des méthodes de décomposition de la variance. Cette approche est utilisée pour analyser les incertitudes associées à l'évolution pluri-décennale passée et future sur la plage du Truc Vert (France), dominée par processus transversaux. Les interactions des effets de la remontée du niveau marin et de l'action des vagues n'ayant pas fait l'objet d'analyse conceptuelle détaillée, ce travail présente aussi une nouvelle interprétation physique de la réponse de plage à la remontée du niveau marin pour soutenir l'intégration de ce processus dans les modèles d'équilibre du trait de côte. L'évolution du trait de côte sous les effets combinés des vagues et de l'augmentation du niveau marin révèle des interactions complexes entre les différents facteurs, contribuant aux incertitudes sur les prévisions de trait de côte. Les incertitudes sur les prédictions du trait de côte au Truc Vert pendant le 21ème siècle sont contrôlées par les incertitudes sur les conditions futures de vagues et les paramètres des modèles pendant la première moitié du siècle. Puis, dans un deuxième temps, les incertitudes sur la remontée du niveau marin deviennent dominantes dans les dernières décennies du siècle. Quand les incertitudes de la remontée du niveau marin sont négligeables, les incertitudes sur la variabilité des conditions de vagues deviennent dominantes, représentant jusqu'au 83% des incertitudes associée au trait de côte simulé. Les résultats montrent aussi que les incertitudes sur les projections du trait de côte sont influencées par les hypothèses des différents modèles d'équilibre ainsi que le scénario de climat futur.

Mots-clé
modèles d'équilibre de trait de côte; incertitudes; remonté du niveau de mer; analyse de sensibilité globale; Truc Vert
UMR CNRS 5805 EPOC - OASU - Université de Bordeaux
Allée Geoffroy Saint-Hilaire - CS 50023 - 33615 PESSAC CEDEX - FRANCE

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