Qu’ils soient néerlandais, anglais ou français, les ingénieurs du génie civil ont toujours fait autorité en matière d’aménagement du littoral. A travers la recherche constante d’innovations techniques, ils ont contribué à modeler le littoral – voire à le créer de toute pièce aux Pays-Bas – et imposé une vision techniciste de ce territoire entre terre et mer. Le tournant écologique et social qui a caractérisé les années 1970 a remis en question cette vision imposée par les ingénieurs, créant un véritable bouleversement pour la profession. Cette étude comparée tente d’expliquer comment les ingénieurs se représentent aujourd’hui le littoral qu’ils aménagent, et comment, en concertation avec d’autres scientifiques, ils élaborent désormais des solutions innovantes en adéquation avec une gestion intégrée du littoral. Il ressort que l’opposition entre vision linéaire et statique du littoral, longtemps imputée aux ingénieurs, et celle, plus large et systémique, généralement attribuée aux autres scientifiques, s’estompe. Des différences culturelles entre les trois pays semblent plus pertinentes pour expliquer les avancées observées. Par ailleurs, les ingénieurs semblent être en train de dépasser et de s’approprier le mouvement « vert » des dernières décennies pour saisir de nouvelles opportunités, tant professionnelles que territoriales. / Whether Dutch, English or French, civil engineers have long been a recognized authority on coastal management. Through their relentless search for technical innovations, engineers have been instrumental in both shaping the coast – in the case of the Netherlands creating it almost entirely – and imposing on it a technical vision. The social and ecological movement which characterized the 1970’s brought this engineering vision into question. This change in outlook would create real turmoil for the profession. This comparative study attempts to explain how nowadays engineers envision the coast they manage and how, in collaboration with other scientists, they now derive innovative solutions in line with an integrated coastal management. It appears that the classical opposition, between a vision long imputed to engineers of a static and linear coast and one attributed to other scientists who view the coast as something larger and more systemic, has become blurred. Cultural differences between the three countries are more relevant to explain the differences observed. Into the bargain engineers seem to have overtaken the “green” movement of the last decades to seize new opportunities, professional ones as well as territorial. / Of ze nu Nederlands, Engels of Frans zijn, de waterbouwers zijn autoriteit als het aankomt op het beheren van de kust. Met hun niet aflatende zoektocht naar innovatieve technieken hebben ze een bijdrage geleverd aan het vormen van de kustlijn – of om het even welke deel van Nederland dan ook – en hebben ze de kustlijn gevormd op een technocratische wijze. De ecologische en sociale omwenteling, kenmerkend voor de jaren ’70, heeft vraagtekens gezet bij deze, door ingenieurs opgelegde, visie en veroorzaakte een serieuze omwenteling in het vakgebied. Deze studie probeert uit te leggen hoe de ingenieur vandaag de dag de kust behartigt en hij hoe tegenwoordig in overleg met andere wetenschappen nieuwe oplossingen ontwikkelt die in lijn zijn met een integraal kustbeheer. Het blijkt dat het onderscheid tussen de rechtlijnige en statische visie over de kust, lang toegeschreven aan ingenieurs, en de bredere en systematische aanpak, over het algemeen toegeschreven aan andere wetenschappers, vervaagt. Culturele verschillen tussen de drie landen lijken een belangrijkere reden te zijn voor de geconstateerde ontwikkelingen. Daarnaast lijken de ingenieurs zich de "groene" kennis in de afgelopen decennia eigen gemaakt te hebben om nieuwe kansen te grijpen, zowel voor hun vak als voor hun omgeving.

Cette thèse présente une étude de la dynamique des plages à l'échelle événementielle (ou "échelle des tempêtes"). Même si cette dynamique est essentielle, elle est restée principalement méconnue jusqu'à ce jour du fait du manque d'outils d'observation adaptés à son étude. Les nouvelles possibilités offertes par l'imagerie vidéo, notamment l'observation à haute fréquence, sont très novatrices. Dans cette thèse, un outil vidéo est présenté qui, à partir de la mesure des caractéristiques hydrodynamiques de surface, permet d'estimer avec précision la topographie littorale sur une large zone (km) et à haute fréquence (jour). Ce travail montre que les différentes structures sableuses littorales interagissent et qu'elles ne peuvent pas être étudiées de manière isolée. La dynamique des structures sableuses peut être fortement non-uniforme dans la direction parallèle à la plage, même en conditions de fortes vagues. De plus, la dynamique est cruciale car elle contribue aux transferts de sédiment entre le large et la plage. Dans un système à deux barres, plus que la hauteur des vagues, c'est le marnage qui influence majoritairement la dynamique de la barre intertidale en conditions de tempête. Nos résultats suggèrent qu'une grande part de la variabilité temporelle de la plage se situe à cette échelle court terme. / This thesis presents a study on short term (day to month) beach dynamic. Until the emergence of video systems, and despite its major role, this dynamic remained mainly unknown due to the lack of a suited observation technology. The new possibilities allowed by video imagery, comprising high-frequency observation, are revolutionary. In this thesis, a tool is introduced that, from the measure of nearshore hydrodynamics, estimates accurately nearshore topography for a large area (km) and at high frequency (day). This thesis shows that nearshore sand features interact and cannot be studied in isolation. We show that sand features dynamic can be dominantly non-uniform in the longshore direction, even for large waves. This dynamic is crucial because it contributes to cross-shore sand exchanges. For a double-barred beach, more than wave height, tidal range variations drive inner bar dynamic during stormy conditions. Our results suggest that a large part of the beach temporal variability is short term.

Le modèle numérique de circulation quasi-tridimensionnel SHORECIRC, initialement prévu pour fonctionner sur des bathymétries simples, a été modifié afin de pouvoir prendre en compte les caractéristiques complexes des bathymétries réalistes de la zone littorale : trait de côte irrégulier et présence d'objets émergés. Les modifications apportées ont ´été validées par comparaison avec des résultats d'autres modèles numériques et avec des données mesurées sur plusieurs configurations. Enfin, le modèle modifié a été appliqué à l'étude de la dynamique de la circulation sur une plage sableuse à barres en festons (Plage de Leucate, Languedoc-Roussillon, FR).

Le système holocène de la région d'Essaouira connaît une dynamique éolienne très active représentée par un géosystème dunaire littoral dont je recherche la signification en étudiant les interactions entre éléments biotiques, abiotiques et anthropiques, qui définissent ses propres caractères. Leur description forme un premier volet ; une deuxième partie porte sur la dynamique spatiale du géosystème et le troisième volet retrace sa dynamique temporelle à l'échelle de Holocène supérieur, à partir d'analyses sédimentologiques et géo-historiques.<br />Je mets en relief deux géofaciès structurants : un géofaciès dunaire et un géofaciès lagunaire présent dans la partie ouest au contact géosystème / espace urbain. Horizontalement, leur organisation spatiale prend la forme d'une mosaïque où ils s'interpénètrent. Et verticalement, le premier se superpose au second dont la lithomasse limono-argileuse constitue le substratum. Aussi, la partie supérieure de ce dernier forme une surface d'érosion décapée par l'alizé notamment dans le couloir de déflation principal. Cette déflation est mesurée et indique une ablation cumulée de sables et limons de 3 cm/an en moyenne depuis 50 ans. Mais l'efficacité de la dynamique éolienne est aussi démontrée par l'analyse diachronique de photographies aériennes, soulignant l'évolution considérable de la forme et de la répartition des dunes à la périphérie de la ville entre 1953 et 1984. De façon cohérente, l'index de mobilité de Lancaster M = 160 marque une instabilité élevée des versants et des sommets. La réalisation des assemblages de phytolithes actuels calibrés sur la végétation, permet de calculer les index du couvert arboré, de l'aridité édaphique et du climat (d/P = 0,5 ; Iph = 91 % et Ic = 27 %). Ces quantifications montrent le positionnement actuel vers l'aride et le chaud contraignant le géosystème à une mutation accélérée, d'autant plus que l'anthropisation récente exerce une pression élevée et crée des couloirs de déflation hiérarchisés. <br />Ma réflexion porte aussi sur l'étude du passé et des relations à l'environnement naturel. La présence humaine marque le site dès la fin du Néolithique et les rapports mutuels entre nature et sociétés sont jalonnés de crises depuis au moins cinq siècles. Alors que sur le plan morphoclimatique, j'observe un assèchement du climat à partir de 4 350 +/- 120 ans cal BP sur un carottage effectué dans le substratum limono-argileux dont les dépôts paléo-synsédimentaires continentaux sont liés à la régression océanique post-mellahienne.<br />Il apparaît clairement qu'une mutation si rapide du paysage autour d'Essaouira est principalement contrôlée ou incontrôlée par les activités humaines. Un petit « Sahara » s'est formé fonctionnant comme un désert brumeux particulier, unique dans le domaine macaronésien. J'en déduit, d'une part que des boucles de rétroaction (pouvant être récursives) liées au mode d'anthropisation et aux activités humaines se forment dans le géo-système et accroissent sa complexité ; d'autre part, que le paysage en transformation permanente n'est que la partie émergée du géo-système qui tend à assurer son autoconservation.

A l'embouchure de l'estuaire de la Seine, un prisme sédimentaire d'une vingtaine de mètres d'épaisseur s'est mis en place au cours de la transgression holocène. L'étude des facteurs de contrôle de sa construction et de son évolution morphosédimentaire a été menée selon deux approches : (1) à partir de données sismiques et de carottage pour étudier l'évolution à long terme (pluri?millénaire) ; (2) à partir de données cartographiques anciennes pour l'étude des évolutions à moyen et court terme (pluri-décennale à pluri-annuelle) depuis les deux derniers siècles. L'évolution à long terme du prisme (construction holocène) est contrôlée d'une part par la vitesse de remontée du niveau marin, d'autre part par la position initiale de l'incision majeure de la Seine. C'est à l'aplomb de celle-ci que le système d'embouchure reste actif tout le long de la construction, tandis que dans les secteurs adjacents, notamment au sud, le système se comble rapidement. L'évolution du prisme depuis deux siècles se caractérise par un comblement progressif comprenant trois stades. 1834-1875 : vaste système divagant ; 1875-1960 développement des zones supratidales et comblement latéral du système interne ; 1960-2003 : comblement amont-aval du système par développement et progression vers le domaine marin de deux barres sableuses longitudinales. Le contrôle des aménagements dans cette évolution est considéré comme majeur et l'impact des facteurs naturels est extrêmement difficile à extraire. L'influence de cycles climatiques haute fréquence comme la NAO (North Atlantic Oscillation) est néanmoins sensible pour la période la plus récente (depuis 1980), période marquée par l'arrêt des aménagements.

L'objectif de ce travail de recherche est de (1) définir l'évolution du rivage et de la bathymétrie sur le long terme (siècle) sur différents types de plages de Méditerranée française (plages de poche de Provence, plages ouvertes du Golfe du Lion), (2) définir l'impact de l'élévation du niveau marin moyen, (3) déterminer l'impact des tempêtes. Ce travail se base sur un suivi topographique et bathymétrique important et sur une analyse par emboîtement d'échelles spatiales et temporelles qui s'inscrit dans une démarche de géomorphologie littorale quantitative. L'approche croisée de terrain et de modélisation (simulation des transports sédimentaires selon différents types de conditions d'agitation) permet d'adopter également une approche prospective nécessaire à la gestion de ce type de milieu. Les résultats indiquent que les plages de poche de Provence conservent un volume constant alors qu'elles ont perdu en moyenne ½ de leur surface en un siècle essentiellement du fait de la montée de la mer. Si la montée de la mer se poursuit, les plages de poche semblent menacées de disparition d'ici 2100. En Camargue, l'élévation du niveau marin joue un rôle minime dans les mouvements sédimentaires observés, car ils sont liés principalement liés à la houle. Enfin, l'analyse des tempêtes dans le Languedoc-Roussillon montre qu'elles peuvent être érosives ou constructives car leur impact morphologique dépend principalement du budget sédimentaire de l'avant côte plutôt que des caractéristiques hydrodynamiques des houles. A partir de ces constats, il s'agit de s'interroger sur la pertinence de concepts d'évolution de l'avant côte utilisés dans les études des dynamiques sédimentaires littorales.

Ce mémoire sur l'évolution des littoraux sableux de la Mauritanie à la Guinée-Bissau est le fruit d'une recherche doctorale menée dans le cadre du projet «Bilan prospectif des changements à long terme de l'environnement côtier d'Afrique de l'Ouest», composante recherche du Programme Régional de Conservation des Zones Côtières et Marines en Afrique de l'Ouest (PRCM). Il s'envisageait à deux échelles spatiales (régionale et locale) et avait pour objectif de mettre en évidence et de mesurer les phénomènes d'érosion et d'accumulation intervenus depuis plusieurs décennies sur les côtes sableuses de la Mauritanie à la Guinée-Bissau. A l'échelle régionale, la superposition des lignes instantanées de rivage ou des limites de végétation extraites d'images Landsat multidates par équidensitométrie ou par classification avec l'ISODATA indique en dépit d'une érosion ponctuelle, une tendance à la progradation des formes très mobiles telles que les pointes des flèches, des petites îles et cordons sableux isolant des mangroves dans les systèmes estuariens du Sénégal à la Guinée-Bissau. L'analyse locale porte sur quatre sites répartis sur le littoral sénégalo-mauritanien (Nouakchott, Ndiago – Saint-Louis, Bargny – Yène-sur-mer, Mbour – Pointe Sarène) et s'étendant sur 67 km environ. Fondée essentiellement sur le traitement numérique et l'interprétation d'images aériennes au sein d'un SIG, l'étude de l'évolution spatio-temporelle de la position des marqueurs sélectionnés comme traits de côte (ligne de pleines mers ou limite supérieure de la plage) révèle une érosion sur 47 km (70 %) de côte et une progradation sur 20 km (30 %).

L'analyse des donnees climatiques montre qu'en Iran pays semi aride, des constrastes importants existent entre régions abondament arrosées et régions désertiques. La répartition temporelle des précipitations est très irreguliére. Compte tenu des conditions géologiques et hydrogéologiques observées sur les deux versants de la chaine du Zagros, les bilans des ressources en eau superficielles et souterraines amènent a définir les ouvrages nécessaires à leur régularisation et à préconiser des aménagements de transfert des eaux. Une critique de l'un des aménagements deja réalisès fait apparaitre les améliorations à apporter dans l'avenir. Les conséquences des crues et des aménagements sur l'environnement sont analysées de façon statistique et dynamique. Un programme d'équipement hydro-electrique est proposé. Le bilan énergétique et financier des réalisations préconiéees est proposé et replace dans le cadre de la politique de l'eau en Iran et de l'économie générale du pays.

En esta tesis se aborda la cuantificación, mediante censos visuales, de las pautas de variación espacial y temporal de los poblamientos de peces que viven en los fondos rocosos infralitorales del Mediterráneo occidental, a varias escalas espaciales, y se estima la importancia relativa de la estructura del hábitat rocoso para explicar dichas variaciones. En sucesivos estudios, utilizándose técnicas de análisis espacial, se muestra que riqueza, abundancia y diversidad de peces responden a las variaciones del hábitat estructural (distinguiéndose entre complejidad y heterogeneidad), tanto a escala local como a múltiples escalas espaciales jerarquizadas. Por otra parte, el poblamiento de peces muestra una notable estabilidad temporal, aunque ésta depende de las escalas taxonómica, espacial o analítica considerada, pudiendo esta estabilidad ser debida al efecto del hábitat sobre las poblaciones. La influencia de la estructura del hábitat rocoso puede enmascarar, e incluso contrarrestar, los beneficios esperados de la protección pesquera.

Total phosphorus concentrations in the open waters of the Laurentian Great Lakes are currently at or beneath target concentrations set by international agreement. Despite the success of phosphorus loading controls in remediating nearshore eutrophication problems in the past, nuisance growth of Cladophora has recently returned to the lower Great Lakes. This thesis examines soluble reactive phosphorus (SRP) in a northwestern segment of Lake Ontario to assess whether allochthonous or autochthonous sources of phosphate lead to localized areas of PO43- enrichment that may help to explain the seemingly paradoxical resurgence of Cladophora. As SRP is often an overestimate of PO43- in P-limited waters, measures of SRP made with the standard method were compared with measures of SRP made with modified methods (i.e., using dialysis and magnesium-induced co-precipitation) designed to more accurately measure phosphate when it was expected to be at low concentrations. Measures of SRP made with standard and modified methods did not differ, however, SRP was 1 to 3 orders of magnitude higher than a more sensitive steady-state radiobioassay for PO43- used for comparison in offshore waters. Although the utility of SRP is limited when phosphate concentrations are very low, SRP is useful to measure localized areas of phosphate enrichment, and its relative concentrations can be compared in time and space. To quantify the degree to which allochthonous inputs and dreissenids contribute to PO43- concentrations that permit Cladophora growth, intensive sampling for SRP was carried out prior to, during and following the Cladophora growing season. SRP was higher in the nearshore than offshore and near the mouth of a large tributary and a treated wastewater outfall than in samples from other locations along the shoreline, but only in the spring and autumn. Phosphate turnover times indicated lower P-limitation in the nearshore and near local inputs versus the offshore. Higher concentrations of SRP were measured in samples taken 15 cm and 50 cm above dreissenid mussel-beds than in those obtained at corresponding depths over other substrata and from higher up in the water column through the Cladophora growing season, while Chl a concentrations displayed the reverse trend. These results suggest that PO43- excreted by dreissenids could be more important in time and space than external inputs in supporting nuisance Cladophora growth in the current nearshore environment. Continued research and monitoring of P dynamics in the nearshore combined with model approaches should better predict whether more stringent P controls would be effective in managing Cladophora growth.