Les littoraux ouest africains évoluent à un rythme accéléré depuis ces 20 dernières années. Cette recherche s'inscrit dans une perspective générale d'étude et de suivi de ces changement à long terme. Elle a été mise en œuvre dans le cadre scientifique de la création de la Réserve de biosphère de l'archipel des Bijagos (Guinée Bissau). <br />L'objectif est de décrire les conditions dynamiques de l'évolution du littoral en montrant les liens d'interdépendance qui existent entre les ensembles morpho-sédimentaires de l'archipel. La démarche développée a consisté dans la mise au point de méthodes d'analyse spatiale appliquées à l'étude de la géomorphologie littorale en utilisant les opportunités offertes par les SIG et la télédétection. Elle est basée sur une segmentation multicritére de la zone intertidale décrivant l'expace littoral dans ses formes, sa dynamique et sa cinématique. Ce travail a montré que l'archipel des bijagos constitue la partie émargée d'un delta estuarien très particulier, visiblement en accrétion, dont l'existence est lié à un contexte structural et hydrodynamique régional exceptionnel.

Ce travail sur l'étude des paléoenvironnements holocènes de la partie occidentale du delta rhodanien se devait d'atteindre plusieurs objectifs majeurs.<br />* Identifier un ancien axe fluvial holocène entre les Costières et le cordon des Sables, cerner la période d'activité principale des paléochenaux holocènes développés dans le golfe d'Aigues-Mortes ainsi que leur modalité d'évolution hydro-sédimentaire, <br />* mettre en relation l'activité hydrologique des chenaux et les morphologies d'embouchure, caractériser et dater les formes littorales, et à l'aide de modèles actuels approcher les conditions hydro-dynamiques fluviales et marines qui ont prévalu à leur édification, et enfin, discuter de la présence d'une cellule hydro-sédimentaire au sein du golfe d'Aigues-Mortes,<br />* cerner et discuter de l'influence des contrôles internes et externes dans la construction de la plaine deltaïque occidentale,<br />* mettre en relation les témoins archéologiques et les nouvelles données paléoenvironnementales.<br /><br />La démarche adoptée est une approche intégrée de différentes disciplines et méthodes de terrain. La sédimentologie sur carottage et le travail sur coupes et à la surface ainsi que l'utilisation de référentiels actuels permettent d'appréhender les dynamiques de mise en place et la reconstitution des milieux de dépôts. Cette démarche est appuyée par l'étude des formes de surface ou à partir des reconstitutions 3D réalisées à partir des sondages.<br />L'étude des archives sédimentaires sur site et hors site (coupes et/ou sondages carottés) et pour les périodes récentes manuscrites et cartographiques permettent alors de 1) dégager les grandes phases et les facteurs de la transformation des paléomilieux au cours de l'Holocène, 2) préciser les contextes paléogéographiques contemporains des lieux de peuplement et 3) décrire les réponses apportées par les communautés riveraines en particulier dans les zones à sédimentation active aux échelles locales (sites) et régionales. <br /><br />Les résultats acquis dans la plaine deltaïque de Petite Camargue permettent d'affiner les étapes de formation du delta du Rhône à l'Holocène. Jusqu'à l'Antiquité, la plaine deltaïque de Petite Camargue est isolée en arrière d'un vaste cordon sableux. Les fleuves débouchent et meurent alors dans un vaste bassin lagunaire qui, par ailleurs, a constitué un environnement de plus en plus favorable à la formation de crevasses fluviales. La dynamique hydro-sédimentaire entre le Petit Rhône et le Vidourle se limite dans un espace exigu ce qui par analogie au delta du Danube, pourrait constituer le Stade Bloqué de la partie occidentale du delta rhodanien. Cet épisode se termine lorsque les chenaux percent le vaste cordon littoral sableux. A partir de ce moment, les chenaux progradent vers la mer Méditerranée pour construire des lobes deltaïques. Les morphologies distinctes des lobes apparaissent clairement à la surface de la plaine. Elles expriment l'évolution des processus fluviatiles et marins et leur degré de dominance de l'antiquité romaine à la fin du Moyen Age. La variabilité des processus s'exprime alors par des lobes deltaïques ayant des caractères morphologiques et sédimentologiques qui leur sont propres. <br />Les apports fluviatiles et la dynamique marine contrôlent le remplissage sédimentaire du golfe d'Aigues-Mortes. Ni les variations eustatiques, ni la paléogéographie pléistocène ne semblent avoir influencé la vitesse d'avancée des lobes deltaïques fossiles. Le colmatage du paléogolfe est aussi sous l'influence de facteurs autocycliques et allocycliques. Ceux-ci sont régis par des processus hydro-sédimentaires et climatiques difficiles à appréhender. Pourtant de multiples indicateurs environnementaux et humains montrent l'existence de forçages comme celui du Petit Age Glaciaire.<br /><br />Pour affiner les reconstitutions paléogéographiques (transitions entre les faciès lagunaires et fluviatiles, délimitation géométrique des sections transversales des bras morts fluviaux, modalités de remplissage sédimentaire des chenaux...), il apparaît essentiel de multiplier les sondages carottés dans la plaine deltaïque de Petite Camargue et de dater par le radiocarbone 14 les milieux de sédimentation fossiles.<br />L'absence d'une plus haute résolution de l'information, les effets de sites ainsi que la régulation cyclique des lobes deltaïques masquent des tendances hydro-sédimentaires reconnues sur d'autres espaces. Seule une résolution plus fine avec une comparaison multi-sites permettra d'affiner la lecture climatique des sources textuelles et des données sédimentaires et géomorphologiques.

Cette thèse porte sur une étude de la morphologie et des processus morphosédimentaires qui régissent la formation, la dynamique et l'évolution des flèches littorales sableuses caractéristiques de la côte sous dominance de la houle du Sénégal. Elle insiste sur la singularité de la côte sénégalaise à fort développement de flèches par rapport aux littoraux d'Afrique de l'Ouest à cordons massifs. Ces flèches sont construites par la dérive littorale mais l'on sait très peu de leur dynamique, notamment les apports de sables, leur redistribution par la dérive littorale, les relations entre l’allongement de ces flèches et les écoulements fluviaux et tidaux sur des embouchures fluviaux ou lagunaires déviées par ces formes, et les conditions favorisant leur rupture, aspect très important en aménagement littoral. La thèse, à travers une approche combinant la télédétection, l'expérimentation in situ impliquant des mesures de topométrie à haute résolution et d'hydrodynamique, et la modélisation conceptuelle, distingue des flèches à dérive libre et à dérive entravée et les mécanismes d'allongement continu ou restreint et de courbure de ces flèches. Ces aspects morphodynamiques intègrent aussi la relation entre ces flèches et les embouchures des cours d'eau qu'elles barrent, notamment celle du delta du fleuve Sénégal. Les flèches de la côte sénégalaise jouent un rôle important en matière de protection du littoral et d'aménagement des embouchures, et sont un maillon essentiel du transit de sables le long de cette côte. Les schémas d'aménagement de ces flèches et les embouchures associées doivent mieux intégrer la façon dont ces formes fonctionnent et leurs conditions de rupture. / This thesis is a study of the morphology and morphosedimentary processes that determine the formation, dynamics and evolution of the sand spits characterizing the wave-dominated coast of Senegal. The thesis insists on the singularity of the coast of Senegal, the numerous spits of which provide a contrast with the sandy coasts of West Africa that are characterized by massive beach-ridge complexes. These spits are constructed by longshore drift but little is known of their dynamics, notably sand supply patterns, the way sand is redistributed alongshore, the relationship between these spits and river and tidal flux at the river mouths or lagoon inlets they divert, and the conditions that favour spit breaching, a mechanism that has important implications for coastal management. Using an approach that combines remote sensing, field experiments aimed at acquiring high-resolution topometric and hydrodynamic data, and conceptual models, spits characterized by free drift are distinguished from those with limited elongation, and the mechanisms pertinent to each type and to spit lengthening and recurves are analyzed. These morphodynamic aspects also include a scrutiny of the relationship between these spits and the river mouths they divert, especially that of the Senegal River delta. The spits of the coast of Senegal play an important role in coastal protection and in the management of the river mouths. They are also an essential element in sand drift along this coast. Coastal zone management plans regarding these spits and their associated river mouths need to consider more closely how these spits work and the conditions that can lead to their breaching.

Le paysage littoral de la basse vallée de l’Aude est composé d’une mosaïque de milieux laguno-deltaïques mobiles à l’échelle des derniers millénaires. Du fait de cette mobilité et de l’ancienneté de l’occupation humaine, continue depuis le Néolithique, la compréhension des dynamiques environnementales passées constitue une problématique incontournable de la recherche archéologique narbonnaise. Le travail que nous présentons vise à identifier et expliquer les transformations de ce paysage fluvio-lagunaire à l’Holocène, à partir de l’analyse sédimentologique et micropaléontologique des enregistrements sédimentaires datés au radiocarbone. Dans un premier temps, une étude de la répartition spatiale actuelle des ostracodes des lagunes et embouchures fluviales modernes est proposée en vue d’utiliser cette microfaune comme bioindicateur privilégié des conditions environnementales passées dans la zone d’étude. Elle repose sur le prélèvement d’une soixantaine d’échantillons de sédiments de surface provenant de différents complexes paraliques de Méditerranée nord-occidentale. Les assemblages d’ostracodes actuels permettent de caractériser différents stades d’isolement des bassins, des lagunes complètement fermées jusqu’aux baies largement ouvertes sur la mer, ainsi que la variabilité intra-lagunaire des milieux en relation avec la proximité des embouchures et des graus. La base de données présentée peut être utilisée, à titre comparatif, pour reconstituer les dynamiques géomorphologiques littorales holocènes, telles que la mobilité deltaïque et l’évolution des systèmes barrières-lagunes, dans le golfe du Lion. Dans un second temps, l’étude des enregistrements sédimentaires a permis d’appréhender l’évolution du littoral narbonnais à l’Holocène. Elle repose sur neuf sondages carottés répartis sur les deux branches deltaïques, méridionale et orientale, de l’Aude. Les résultats obtenus permettent de proposer un scénario paléogéographique reconstituant la dynamique des environnements de la basse vallée depuis 9500 ans cal. BP, en même temps qu’ils renseignent le contexte local de la remontée du niveau marin holocène dans l’intervalle 9500-6000 ans cal. BP. Plusieurs problématiques sous-jacentes à l’évolution des paléoenvironnements littoraux narbonnais sont discutées. Elles concernent les modalités de la transgression holocène dans les lagunes du golfe du Lion, l’enregistrement d’un événement marin extrême en fond de ria vers 5200-5000 ans cal. BP, et le rythme de progradation accéléré du delta de l’Aude durant le dernier millénaire. L’identification de deux périodes d’enrichissement en plomb cohérentes avec les principaux pics d’exploitation minière connus en Languedoc à la charnière du changement d’ère et au début du Moyen-âge classique suggère un enregistrement de la fluctuation historique des activités métallurgiques. / The present day Aude valley’s coastal landscape is the result of unstable lagoonal and deltaic environments during the last millennia. The understanding of past environmental dynamics is a key issue of the local ar-chaeological research, because since the Neolithic period human beings have settled in this area. This work aims to identify and explain the fluvio-lagoonal landscape’s evolution in the Narbonne region during the Holocene by using sedimentology, micropalaeontology and radiocarbon sediment datations. First, we analysed the present ostracods spatial distribution in modern lagoons and river mouths in order to use this microfauna as a bioindicator of past environmental conditions in the study area. Various aquatic envi-ronments (60) from the NW Mediterranean coastline were studied. The present ostracod assemblages characterize different stages of isolation, from completely closed lagoons to widely open marine bays, as well as intra-lagoonal environmental variability in relation to the inlets and river mouth proximities. The proposed database can be used to reconstruct coastal geomorphologies and dynamics, such as the holocene evolution of delta and barrier-lagoon systems in the Gulf of Lion. Second, sedimentary recording studies have been used to analyse the Narbonne’s coastal evolution. This study is based on nine cores distributed over the southern and eastern deltaic branches of the Aude river. With theses results, it is possible to propose a palaeogeographic scenario associated with the environmental dynamics of the lower valley since 9500 years cal. BP. This same data informs us about the local context of the Holocene sea level rise during the 9500-6000 years cal. BP. Several issues are discussed such as : the Holocene’s transgressions of the Gulf of Lion’s lagoons, the extreme marine event near the bay head delta around 5200-5000 years cal. BP, and the Aude delta’s rapid progradation during the last millennium. Additionally, we identified two periods of lead enrichment; which are consistent with the major mining peaks known in Languedoc (beginning of the first century AD - beginning of the classical Middle ages) and suggest a record of fluctuating metallurgical activity.

Le domaine maritime littoral constitue un milieu fragile, placé à l'interface Terre/Mer où s'exercent de nombreuses pressions issues des milieux terrestres, maritimes et atmosphériques. Les approches globales de Gestion Intégrée des Zones Côtières (GIZC) ont pour but de pallier les lacunes des politiques précédentes au niveau des interactions simultanées des différents acteurs du littoral. Cette approche requiert un Modèle Numérique de Terrain (MNT) littoral continu ainsi que des données maritimes et terrestres cohérentes entre elles. En raison d'acquisitions ou de productions différentes pour les MNT terrestres et maritimes, l'ensemble du relief n'est pas traité de manière ni homogène ni continue. De plus les techniques d'intégration des MNT actuelles entraînent des lissages des reliefs, voire la perte des éléments caractéristiques. Des outils et une nouvelle méthodologie d'intégration de MNT ont donc été définis. Les outils utilisent la distance de Fréchet pour calculer une distance maximale d'écartement entre les points homologues de deux lignes. La valeur de cette distance donne une mesure de ressemblance de forme qui sert de base à leur appariement ultérieur. La méthodologie de fusion proposée dans cette thèse se veut générique tout en s'appuyant sur les lignes caractéristiques spécifiques du paysage. Elle effectue un enchaînement de traitements répartis en trois étapes majeures : 1) transformations cartographiques et analyse des zones de recouvrement ; 2) segmentation et extraction de lignes caractéristiques ; 3) appariement et fusion à l'aide de déformations élastiques. Ces outils d'intégration ont été testés sur des données réelles en 2D pour la comparaison du trait de côte, puis validés sur des MNT simulés 3D.

Cette thèse porte sur la quantification de deux aléas que sont le recul des falaises crayeuses en Haute-Normandie et les inondations par la mer en Manche centrale et orientale. Ces phénomènes générateurs de dommages, interdépendants, ont un fonctionnement méconnu qui se manifeste par des événements d'intensité et de fréquence variées. La démarche quantitative adoptée s'appuie sur une approche systémique et par emboîtement d'échelles spatiales et temporelles. Ce travail intègre le rapport fréquence/intensité des événements, et par conséquent, l'efficacité des facteurs et des processus responsables de leur déclenchement. Ce travail vise à : 1) calculer les vitesses et les rythmes de recul des falaises ; 2) déterminer les facteurs responsables du déclenchement des mouvements gravitaires ; 3) quantifier la production de débris et les taux d'ablation du front de falaise ; 4) évaluer les évolutions en fréquence et en intensité des submersions marines ; 5) déterminer l'origine de ces évolutions ; 6) réfléchir sur les méthodes de cartographie de l'aléa " inondation par la mer " et " recul des falaises ".

La flèche littorale du Cap Ferret s'est édifiée au cours des derniers 3 000 ans, à la faveur du ralentissement de l'élévation du niveau global des océans. Depuis 250 ans, les cartes marines révèlent une importante instabilité de l'extrémité libre de la flèche, à laquelle les travaux présentés dans ce mémoire tentent d'apporter une explication physique. Dans un premier temps le croisement des données cartographiques avec des données environnementales révèle la synchronisation des déplacements de la flèche avec d'une part l'Oscillation Nord Atlantique (NAO), et, d'autre part, les structuations décennales à multidécennales de la vitesse de l'élévation du niveau de l'Atlantique Nord-est. Les processus sous-jacents à cette synchronisation sont alors détaillés avec un modèle numérique de transport sédimentaire. Puis, l'érosion chronique de la flèche entre 1986 et 2016, ainsi que les mécanismes d'évolution de la plage océanique de la Pointe du Cap Ferret sont décrits et quantifiés à l'aide de données topographiques. A l'échelle locale, ces résultats apportent des preuves tangibles du rôle du climat dans l'érosion actuelle de la Pointe du Cap Ferret. D'un point de vue plus général, ces travaux contribuent à la meilleure description des processus contrôlant l'évolution des systèmes de barrières holocènes, dans le contexte actuel d'accélération de l'élévation du niveau de la mer. / Low rates of global sea level rise have allowed the Cap Ferret coastal barrier-spit to develop since about 3 000 years ago. Over the last 250 years, navigation charts attest of a significant instability of the distal end of the spit, to which the present study aims to provide a physical explanation. First, the crossing of cartographic data with meteoceanic data reveals a strong relationship of the spit-end behaviour with, on the one hand, the North Atlantic Oscillation (NAO), and, on the other hand, decadal to multidecadal variations in the rate of sea level rise in the Northeast Atlantic. Underlying processes were then investigated using a numerical model for sediment transport. Finally, the chronic erosion of the spit between 1986 and 2016, as well as the evolution mechanisms of the oceanic beach of the spit-end are described and quantified by means of topographic data. Locally, these results support the role of climate in the ongoing erosion of the spit-end. From a wider perspective, this study brings new insigths on the processes controling the evolution of Holocene barrier systems, in the present context of an accelerating sea level rise.

Le domaine maritime littoral constitue un milieu fragile, placé à l'interface Terre/Mer où s'exercent de nombreuses pressions issues des milieux terrestres, maritimes et atmosphériques. Les approches globales de Gestion Intégrée des Zones Côtières (GIZC) ont pour but de pallier les lacunes des politiques précédentes au niveau des interactions simultanées des différents acteurs du littoral. Cette approche requiert un Modèle Numérique de Terrain (MNT) littoral continu ainsi que des données maritimes et terrestres cohérentes entre elles. En raison d'acquisitions ou de productions différentes pour les MNT terrestres et maritimes, l'ensemble du relief n'est pas traité de manière ni homogène ni continue. De plus les techniques d'intégration des MNT actuelles entraînent des lissages des reliefs, voire la perte des éléments caractéristiques. Des outils et une nouvelle méthodologie d'intégration de MNT ont donc été définis. Les outils utilisent la distance de Fréchet pour calculer une distance maximale d'écartement entre les points homologues de deux lignes. La valeur de cette distance donne une mesure de ressemblance de forme qui sert de base à leur appariement ultérieur. La méthodologie de fusion proposée dans cette thèse se veut générique tout en s'appuyant sur les lignes caractéristiques spécifiques du paysage. Elle effectue un enchaînement de traitements répartis en trois étapes majeures : 1) transformations cartographiques et analyse des zones de recouvrement ; 2) segmentation et extraction de lignes caractéristiques ; 3) appariement et fusion à l'aide de déformations élastiques. Ces outils d'intégration ont été testés sur des données réelles en 2D pour la comparaison du trait de côte, puis validés sur des MNT simulés 3D.