Dans l’objectif d’évaluer l’aléa de submersion marine sur le littoral de la région Occitanie, en prenant en compte la complexité des phénomènes hydrodynamiques et morphodynamiques, et la difficulté d’une approche intégrée, le Secrétariat Général pour les Affaires Régionales de la Préfecture de la région Occitanie et le BRGM ont décidé de réaliser en 2019-2020 une étude visant à investiguer le rôle de l’érosion évènementielle sur la submersion marine. En effet, dans certaines circonstances, les évènements tempétueux sur les environnements littoraux sableux déjà fragilisés par un déficit sédimentaire chronique, peuvent générer de fortes érosions du système plage-dune, accentuant les phénomènes de submersions marines et les dégâts matériels sur les aménagements et les infrastructures.

Pour analyser cette accentuation de l’aléa par l’érosion, un recensement des données disponibles sur la région a été effectué et une méthode d’estimation de la vulnérabilité des systèmes dunaires à une échelle régionale a été définie. Afin d’identifier les niveaux de vulnérabilité des systèmes dunaires, une analyse de classification et agrégation a été mise en place. Quatre principales classes de paramètres ont été prise en compte et assemblées pour construire un indice de vulnérabilité global. Ces classes incluent des variables liées à la résilience géomorphologique, à l’état de la végétation, à l’influence anthropique et l’influence marine. L’analyse des 81 secteurs a permis de définir deux grands groupes, et six clusters secondaires, répartis de manière hétérogène dans l’espace géographique. La production de cartes régionales de distribution de la vulnérabilité globale ou partielle a été réalisée et montre qu’à l’échelle régionale 35% des cordons littoraux ont une vulnérabilité globale élevée.

Après cette phase initiale du projet, la concertation avec le comité Littoral 21 (regroupant la DREAL et la Région Occitanie) a permis de recenser un certain nombre de sites d’études pertinents pour la réalisation de modélisation des effets de l’érosion sur la submersion marine. En s’appuyant sur l’indice régional de vulnérabilité et sur la disponibilité des données nécessaires à la phase de modélisation, les sites de Canet-en-Roussillon (Nord) et de Frontignan-plage ont été retenu pour la suite des analyses. La méthode numérique choisie pour analyser les effets de l’érosion sur l’ampleur des submersions sur les deux secteurs d’étude est basée premièrement sur une évaluation des performances du modèle morphodynamique Xbeach, en 2D-H. Sa mise en place, faite en deux temps, a consisté d’abord en la calibration du modèle à l’aide de données disponibles lors d’un évènement historique. Des tests de sensibilité aux paramètres de réglage ont été réalisés. Cette mise en place a permis d’identifier les processus conduisant à la submersion marine lors de ces évènements. Dans un deuxième temps, la modélisation a été utilisée pour simuler un évènement de tempête fictif de période de retour cinquantennale (sur les hauteurs de vagues) en prenant ou pas les effets de l’érosion sur les conditions hydrodynamiques et la submersion.

Deux scenarios, un par site d’étude, ont étés mises en place pour reproduire les conditions hydrodynamiques et l’évolution morphologique des plages et qui ont permis de calibrer le paramétrage du modèle. Il s’agit de la tempête Gloria (janvier 2020) pour Canet-en-Roussillon, et les tempête d’Octobre 2016 pour Frontignan-plage.

Les résultats des simulations de l’événement fictif cinquantennal mettent en évidence l’importance de phénomènes d’érosion sur l’ampleur de la submersion marine. Des évolutions morphologiques fortes sont simulées (érosion du front dunaire, formation de brèches), accentuant la submersion par franchissements de paquets de mer sur les deux sites d’étude. La submersion calculée, pour le scénario qui inclue les évolutions morphodynamiques durant la tempête, entraine le doublement des surfaces submergées, sur le secteur de Frontignan-plage. Pour la plage du Sardinal, à Canet-en-Roussillon Nord, en liaison avec l’embouchure de la Têt, les surfaces peuvent être multipliées par 7 à8 fois. Les effets de la formation de brèches, qu’on a pu simuler, dans un contexte du cordon dunaire très urbanisé et fragilisé de Frontignan ont permis d’évaluer les impacts considérables sur les franchissements et sur les dépôts de sédiments en arrière-dune par franchissements.

Un visualisateur pédagogique a été réalisé pour sensibiliser les acteurs du littoral a cette accentuation potentielle de la submersion lors des tempêtes les plus énergétiques.

Pour en savoir plus, téléchargez le rapport complet et la synthèse ci-dessous.