Ce travail présente une analyse de l'évolution morphologique et des processus sédimentaires actuels du plateau continental interne sud-aquitain, (sud-est du Golfe de Gascogne, France),secteur riche en données, mais sur lequel de nombreuses questions restent néanmoins en suspens. Il s'articule autour de deux zones ateliers complémentaires : la zone de « La Salie-Biscarrosse » sur le plateau continental interne sud-aquitain au sud des passes du Bassin d'Arcachon (entre 5 et 50 m de profondeur d’eau), et la tête du canyon de Capbreton et ses abords (entre 5 et 120 m de profondeur d’eau). Deux approches sont utilisées : (1) une approche descriptive et comparative (dans le temps), utilisant des données géo-acoustiques(sondeur multi faisceaux, sonar latéral et sondeur de sédiments), des prélèvements et (2) une approche mettant en oeuvre des modélisations numériques des interactions houles / courants /sédiments. Les résultats obtenus sur le plateau interne aquitain ont permis d'améliorer la connaissance de la morphologie, de la nature et de la géométrie interne des corps sédimentaires, d'étudier leur évolution au cours des 29 dernières années (entre 1984 et 2013)et de proposer des facteurs à l’origine de cette évolution. Le résultat majeur est la mise en évidence de « sorted bebforms » entretenus par la houle; dont la surprenante migration vers le nord-est est à associer à la récente découverte d'intenses épisodes de « poleward current » sur le plateau. Le suivi entre 1998 et 2013 de l’évolution morphologique de la tête du Canyon de Capbreton, située à seulement 250 m du littoral montre une évolution rapide qui fluctue cependant autour d'une position d'équilibre. Par ailleurs l’influence de la dérive littorale sur les transferts de sédiments du plateau vers le canyon a pu être démontrée. En-effet, les arguments morphologiques et sédimentaires, associés à la modélisation numérique, prouvent que la dérive littorale aquitaine alimente épisodiquement (conditions de houle forte) la tête de canyon en sables littoraux. / This study proposes an analysis of the morphological evolution and recent sedimentary processes of the south Aquitaine inner shelf (south east Bay of Biscay, France). This area is greatly documented but improvement of our knowledge is needed for a better understanding.Two complementary study areas are analyzed: « La Salie-Biscarrosse » area of the south-Aquitaine inner shelf (in a water depth extending from 5 to 50 m), and the head of the Capbreton Canyon (in a water depth extending from 5 to 120 m). Two approaches are used:(1) a descriptive and comparative analysis of the geophysical and sedimentological data setsand (2) a numerical modeling taking into account swell, current and sediments. The results obtained allow the description and the interpretation of the morphology, the nature, the internal geometry of the sedimentary structures, and their evolution along the last 29 years(between 1984 and 2013). The major result highlights the presence of sorted bedforms maintained by the swell, migrating northeastward and associated with the recent discovery of punctual poleward current on the shelf. The seafloor morphology of the Capbreton Canyonhead located only 250 m off the coastline, has experienced significant changes between 1998 and 2013, nonetheless it oscillates around a position of equilibrium. Furthermore, the influence of the littoral drift on sediment transfer from the shelf to the canyon was demonstrated. Sedimentary and morphological evidences combined with numerical modelingattest to the feeding of the Capbreton canyon head with coastal sand supplied by the southward long shore drift under high-energy wave conditions.

Le Permo-Trias de la région de l'Oued-Ourika peut être subdivisé en trois groupes et 6 formations, de haut en bas; * Groupe de Rojdama. Formation 6 : Siltite de Tafilalt * Groupe du Timenkar. Formation 5 : Grès de ['Oukaïmeden Formation 4 : Siltite d'Anouffig F ormatian 3 : Çonglomérat de Timalizène * Groupe de Tanoumri. Formation 2 : Siltite de Cham-el-Houa Formation 1 : Conglomérat d'Anrar Chacun de ces groupes est discordant par rapport aux autres. Deux faciès ont été reconnus .l'un au Nord ou faciès subatlasique, l'autre au Sud ou faciès des Hauts-Plateaux marqué par l'absence du groupe inférieur. Des fossiles ont été découverts : Os et empreintes de vertébrés, lamellibranches, flores et pollens, brachiopodes et échinodermes Des corrélations établies avec les régions voisines ont contribué à préciser l'âge des formations de notre région : Les formations 1 et 2 seraient d'âge permien (Autunien ?). Les formations 4,5,6 seraient du Trias supérieur. La formation 3 représente une série condensée ou une lacune de sédimentation, d'âge indéterminé. La paléogéographie a été précisée : De petits bassins continentaux permiens (formations 1 et 2) ont évolué en un vaste encroûtement (formation 3) balayé par les vents, s'étalant sur toute la région. Sur cette surface très plate s'est installée une sédimentation littorale, deltaïque dont l'influence marine s'accentue depuis la base de la formation 4 jusqu'au sommet de la formation 5. Le rivage, allongé du NE au SW, était parcouru par un fort courant marin venant du NE et séparait le contient (au SE) du domaine marin (au NW). Avec la formation 6, le bassin s'élargit sur l'ensemble du Maroc et se comble; des évaporites apparaissent, une sédimentation continentale s'installe avec des épanchements basaltiques aériens ou lacustres. Cette sédimentation était contrôlée par une tectonique distensive de failles normales N.70 héritées des époques hercyniennes; au Carnien apparaît une composante horizontale sénestre dans le rejet de ces failles, révélée par l'existence d'un système distensif de horsts et grabens, oblique par rapport à la direction N.70 et visible au sommet de la formation 5 sur la zone des hauts-Plateaux. Cette tectonique permo-triasique, contrôlait la subsidence qui a migré du Nord (Permien) vers le Sud (Trias). Au sein de cette série permo-triasique détritique rouge, une minéralisation en cuivre et uranium associée à la matière organique est concentrée dans des lentilles à la base de la formation 5 (type pénéconcordantl et dans un niveau stratiforme au sommet de cette formation 5. L'origine de cette minéralisation, qui semble être endoépigénétique, permet de rejeter l'hypothèse d'une origine primaire de la coloration rouge de cette série.

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.

Notre travail s'intègre dans la tendance actuelle concernant le développement durable et la gestion intégrée des zones côtières. Plus précisément, nous nous sommes intéressés aux besoins de la communauté opérationnelle dépendante du littoral, et au développement et à l'évaluation de méthodologies ad hoc. Nous proposons un ensemble de procédures et d'outils de suivi et de simulation d'environnements littoraux, reposant sur l'utilisation conjointe de données de télédétection, de modèles numériques du transfert radiatif dans la mer et l'atmosphère et éventuellement de mesures in situ, permettant de dériver des informations pertinentes sur la distribution spatiale des propriétés optiques dans les eaux du cas II. Nous montrons que des méthodes robustes de traitement des images à haute résolution spatiale, facilement transposables d'un site à l'autre, sont au coeur du besoin pour un meilleur suivi du domaine littoral par télédétection. Nous dressons un panorama comparatif et critique des méthodes historiques et précisons le cadre opérationnel de leur application. Une analyse détaillée du transfert radiatif dans les eaux littorales turbides permet d'identifier les processus optiques prépondérants et dont la prise en compte est nécessaire à une modélisation satisfaisante de ces environnements. Nous proposons des approches innovantes reposant sur des solutions au problème inverse appliqué à l'optique marine. Ces procédures et méthodes sont intégrées dans un outil logiciel dédié, incluant différents modèles de simulation du transfert radiatif dans les eaux côtières, et un ensemble d'outils de traitement d'image de la couleur de la mer, adaptés au contexte de travail d'un utilisateur opérationnel. La robustesse des méthodes développées est évaluée au travers d'analyses de sensibilité. Cette approche nous a permis de prendre en compte les caractéristiques des capteurs futurs ayant un fort potentiel pour l'étude des zones côtières (MERIS, NEMO-COIS). L'intégration du prototype dans un Système d'Information Marin fournira à terme les conditions d'exploitation optimale de l'outil.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

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.

Ce travail de thèse apporte des éléments en vue d’une meilleure compréhension de la circulation et des processus de dispersion associés aux vagues à proximité des plages. Un outil de modélisation numérique opérationnelle a été développé, fondé sur le modèle spectral d’état de mer WAVEWATCH III R et le modèle hydrodynamique 3-D MOHID Water. Le code MOHID a été étendu à l’approche glm2z pour la représentation des interactions 3-D vagues-courant. Les développements théoriques permettant l’obtention des équations glm2z sont rassemblés et détaillés dans ce travail. L’implémentation de ces équations au sein de l’outil de modélisation est exposée. L’outil construit est validé sur deux cas académiques, où est mise en évidence sa capacité à reproduire la solution fournie par des modèles numériques de référence. Par la suite, la modélisation est combinée à des observations in situ pour étudier deux sites de la côte Sud Atlantique française. Ces sites correspondent à des configurations littorales complexes, associant une influence significative des vagues et une stratification haline notable de la colonne d’eau. La confrontation des résultats du calcul 3-D aux mesures fournit des résultats encourageants et apporte des éléments utiles pour la compréhension de la variabilité des courants et des profils de salinité observés. Une baie estuarienne semi-fermée est tout d’abord étudiée. La modélisation y suggère un effet significatif des vagues sur la dispersion des panaches estuariens, susceptible d’impacter la vidange globale de la baie à l’échelle d’un épisode de précipitations. Le second site d’application permet l’étude de la circulation intense induite par les vagues au-dessus d’un système barre/chenal, ainsi que la dispersion des eaux douces introduites par une rivière dans la zone de déferlement. Ce travail fournit finalement un outil de modélisation 3-D pour l’étude de la circulation et du transport sous l’effet de l’ensemble des forçages littoraux. / This work aimed at providing a better understanding of nearshore circulation and dispersion processes under the effect of waves. An operational numerical modeling tool was developed, based on the spectral wave model WAVEWATCH III R and the 3-D hydrodynamical model MOHID Water. The MOHID implementation was extended to the glm2z approach for 3-D wave-current interactions. Theoretical developments leading to glm2z equations are gathered and detailed in the present work. The numerical implementation of glm2z equations is described. The model is validated in academic cases, in which the obtained solution is shown to be consistent with that provided by reference numerical models. Both numerical modeling and in situ measurements are then used to study two nearshore environments, located on the French South Atlantic coast. These complex areas combine a significant effect of waves on dynamics and remarkable salinity stratification. Comparison of 3-D model results with field data are encouraging and offers interesting insights for current and salinity profile variability. Dynamics of a semi-enclosed estuarine bay is first studied. Modeling results suggest that waves may have a significant impact on river plumes, leading to a reduction of the global bay flushing during a raining event. The second study site allows the investigation of the intense circulation generated by waves over a ridge and runnel system, and the dispersion of reshwaters introduced in the surfzone by a small river. Finally, this work provides a 3-D numerical modeling tool for the study of the circulation and related transports under the effects of nearshore forcings.

Le littoral sableux du Languedoc-Roussillon est un système vulnérable aux risques d'érosion et de submersion. Ces aléas sont liés à la conjonction des facteurs naturels que sont les vagues, vent, élévation du niveau de la mer et apports sédimentaires et sont donc aggravés en période de tempête. En vue d'une gestion des risques, une meilleure connaissance des phénomènes hydrodynamiques de l'échelle littorale à l'échelle côtière est essentielle. Ce travail a conduit à la réalisation d'une plateforme de modélisation numérique composé du modèle de circulation océanique 3D Symphonie, traditionnellement dédié aux échelles régionales et côtières, qui a été modifié pour inclure le forçage par les vagues, modélisées par les modèles Wavewatch III ou Swan, et ainsi étendre sa validité au littoral.Le modèle a été testé sur des cas académiques littoraux. Des mesures sur la plage à double barres de Sète pendant l'hiver 2008-2009, ont également servi à parfaire le modèle qui reproduit ainsi avec succès les caractéristiques des courants en zone littorale : la dérive, les courants sagittaux sur des bathymétries plus complexes et les profils verticaux des courants. Pour valider le modèle à des échelles plus côtières, nous avons confronté ses résultats à des mesures réalisées pendant une tempête hivernale en 2004 aux alentours de l'embouchure de la Têt, mais également sur des tempêtes de 2007 et 2008 dans le Golfe d'Aigues-Mortes. Les courants sont globalement bien reproduits. Les zones d'action des vagues semblent limitées aux zones de profondeur inférieure à 30 m. Les caractéristiques de notre modèle permet une reproduction des courants à toutes les échelles et sa nature 3D permet un calcul plus précis de la tension de cisaillement de fond et du courant près du fond, responsables respectivement de la mise en suspension et de l'advection des sédiments. / The sandy coasts of Languedoc-Roussillon are a zone vulnerable to erosion and flooding. These hazards are generally associated with a combination of natural factors such as waves, wind, rising sea levels and the importance of sedimentsupply, and are therefore worsened during storms. For the management of such risks, a better knowledge of the hydrodynamic phenomena occuring from the surf zone through to the coastal scale is essential. This need led to the development of a numerical modelling platform consisting of the 3D ocean circulation model Symphonie, usually dedicated to regional and coastal scales, which was modified to include the wave forcing, modeled by the WaveWatch III or Swan models. Using this platform the entire littoral and coastal regions can be accurately represented.The model was tested in several academic cases. Measurements on the barred beach of Sète during the winter of 2008-2009 served to refine the model, which is able to successfully reproduce the characteristics of the currents in coastal areas, drifts or rip currents over more complex bathymetries and also the vertical profiles of currents. To validate the model on the inner-shelf, we compared the simulations with measurements taken during a winter storm in 2004 around the mouth of the Têt river, as well as during storms in 2007 and 2008 in the Gulf of Aigues-Mortes. Currents are generally well reproduced. However, the scope of wave action seems limited to a depth of 30m. The characteristics of our model allow a reproduction of the currents at all scales and the 3D nature of the model permits a more precise calculation of the shear stress and bottom current responsible, respectively, for the suspension and advection of sediments.

Cette thèse se présente sous la forme d’une enquête menée dans une société littorale de Normandie, au XVIIIe siècle, afin d’appréhender les liens qui unissent les gens de mer aux autres habitants du rivage, mais aussi de déterminer ce qui peut les séparer, dans un monde a priori tourné vers la mer. L’étude a pour cadre la rade de la Hougue, sur la côte est du Cotentin, qui abrite la population de Saint-Vaast-la-Hougue, objet de nos investigations.Un chapitre liminaire présente les conditions d’ouverture vers le large de ce bourg côtier sous la tutelle d’un maillage institutionnel prégnant, de la paroisse au quartier maritime. Puis, une première partie est consacrée à une étude de démographie historique, au moyen d’une analyse comparative entre le groupe socio-professionnel des gens de mer, qui représente plus de la moitié de la population, et les autres habitants. La reconstitution de plusieurs centaines de destinées a permis de dégager un comportement spécifique de la population maritime, quand il s’agit de convoler ou lorsqu’est venu le temps de rendre l’âme. Une deuxième partie est réservée à l’exploitation des ressources halieutiques et riveraines et à leur évolution, en analysant la façon dont les habitants tirent parti de cet espace convoité. En suivant le notaire lors des prisées, des indices du niveau et du mode de vie sont apparus après avoir ouvert les coffres et les armoires. Enfin, la dernière partie tend à souligner les particularités et les contraintes d’un environnement frontalier qui détermine la vie de tous les Saint-Vaastais, alors que les contours identitaires du groupe des gens de mer se dessinent au moyen de signifiants, dont le principal marqueur est constitué par un service obligatoire sur les vaisseaux de l’État royal, ce qui les différencie profondément du reste de la population. / This thesis is presented in the form of an investigation carried out in an 18th-century coastal society of Normandy, in order to apprehend the ties linking seafarers, people living by and of the sea, with the other inhabitants of the shore, as well as what may separate them, in a world that is, at first glance, turned towards the sea. The framework of the study is the natural harbour of La Hougue, on the east coast of the Cotentin, which shelters the population of Saint-Vaast-la-Hougue, the object of our investigations.An introductory chapter presents the conditions of opening onto the high sea off this coastal settlement under the supervision of a vivid institutional meshing, from the parish to the maritime district. Next, a first part is devoted to an historical study of demography, by means of a comparative analysis between the socio-professional group of seafarers, those living by and owing their livelihood to the sea and representing more than half the population, and the other inhabitants. The reconstruction of several hundred destinies has allowed for bringing out the specific behaviour of the maritime population when it comes to marriage or death. A second part is reserved for the exploitation of riparian and halieutic resources and their evolution, analysing the way in which the inhabitants put this coveted area to good use. By following the notary doing estimates, clues to living standards and the way of life came to light after safes and armoires were opened. Finally, the last part tends to emphasise the particularities and constraints of a border environment that determines the life of all the residents of Saint-Vaast, whereas the identity outlines of the sea folk become apparent by means of signifiers, of which the principal marker consisted of mandatory service on the vessels of the royal State, which differentiated them profoundly from the rest of the population.