Mieux modéliser les interactions entre les vagues côtières et les plages sableuses afin de mieux appréhender les opérations militaires navales

Direction : AID / Publié le : 15 avril 2025

Les vagues qui déferlent sur le rivage participent à sculpter l’apparence de nos côtes en déplaçant plusieurs tonnes de sable. Comprendre ce phénomène est essentiel dans la mesure où il nous permet de prévoir l'évolution des littoraux, un enjeu essentiel tant dans le cadre des actions militaires que de la préservation de l’environnement.

Cette compréhension prend d’autant plus d’importance face aux défis posés par le dérèglement climatique. Celui-ci provoque non seulement des transformations lentes et progressives, comme le réchauffement des océans et l’élévation du niveau des mers, mais aussi des événements soudains et violents, tels que les phénomènes de submersion marines. La maitrise des effets du changement climatique est un élément central de la stratégie climat du ministère des Armées pour mieux anticiper les conséquences potentielles sur les missions militaires.

Le soutien à des projets de recherche scientifique en lien avec la défense fait partie des actions clés pour renforcer la connaissance et l’anticipation face à ces enjeux. Ils doivent contribuer à la production de modèles prédictifs fiables de l’évolution des côtes. Ces modèles pour garantir leur validité nécessitent de recourir à des données in situ. 
 

La thèse intitulée « Couche limite et transport de sédiment en zone de déferlement » menée par madame Noémie Fritsch à l’université de Bretagne Occidentale avait pour objectif d’étudier la zone de déferlement pour observer le sable en action. Ce projet se concentre sur l’étude des mécanismes d'érosion et d'accrétion des côtes, en mettant particulièrement l’accent sur la dynamique de couche limite des vagues.

Pour la première fois, des mesures in situ de vitesse et de concentration dans la couche limite ont été réalisées sur une plage sableuse, permettant d'étudier les paramètres hydrodynamiques clés tels que l'avance de phase, les non-linéarités et l'épaisseur de la couche limite. Ces mesures ont été réalisées dans la zone de déferlement, où les vagues commencent à casser et à interagir avec le fond. Les résultats montrent que les vagues irrégulières ont un impact significatif sur le transport de sable, et que les modèles de transport devraient prendre en compte cette intermittence pour être plus précis.

Un instrument de pointe, le UB-Flow 3C, a été déployé pour mesurer les profils de vitesse haute résolution près du fond. Les résultats ont été comparés aux valeurs obtenues en laboratoire, et il a été constaté que les observations in situ concordent avec ces expériences en laboratoire. En ce qui concerne l'évaluation quantitative, il s'avère que les valeurs mesurées présentent une plus grande dispersion que celles observées en laboratoire. Cela peut être notamment dû à la variabilité associée aux conditions hydrodynamiques, même si les vagues ont été sélectionnées en fonction de leurs caractéristiques dans le cadre de cette étude.

Cette thèse offre des perspectives pour améliorer la prédiction des évolutions des littoraux, via des capacités de modélisation affinées. Elle démontre que pour améliorer les modèles de prédiction côtière, il est non seulement possible mais nécessaire de réaliser des mesures in situ dans la couche limite, où des concentrations importantes en sédiment sont observées.  Ces données permettront d'améliorer les modèles de prédiction côtière existants, afin de préparer au mieux les missions de débarquement dans le cadre des opérations militaires. Ces applications pourront être également adaptées à des projets civils, tels que la construction d'infrastructures ou la prédiction de l'érosion à l'échelle communale.


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