Afin de gérer au mieux la bande littorale, il est nécessaire de connaître les dynamiques, processus et agents responsables de la mise en place et des changements visibles sur la frange côtière. Le développement de ces connaissances est notamment une des missions de l’Observatoire de la Dynamique Côtière de Guyane.
La mobilité du littoral résulte à la fois de processus marins, mais aussi des processus continentaux ou subaériens et d’actions anthropiques, à différentes échelles.
Dépôt de bois flotté sur la plage sablo-vaseux de l’anse Chaton, Cayenne, septembre 2017
Niveau marin (long terme)
les variations à long terme résultent des phénomènes de régressions et transgressions marines en lien avec les oscillations climatiques. Le niveau marin est également fonction de la modification du contenant et contenu de l’océan
Courant Nord-Brésilien
le courant nord-brésilien draine les eaux de l’Amazone vers le nord de l’Amérique du Sud. Longeant les côtes guyanaises, ce courant se poursuit en courant des Guyanes impactant les eaux de surface et de profondeur, dont la rythmicité est fonction des saisons
Zone Intertropical de Convergence
les côtes guyanaises sont soumises aux systèmes intertropicaux de circulation atmosphérique, qui consiste en une zone de balancement des basses pressions équatoriales. C’est ce que l’on nomme la zone de convergence intertropicale
Alizés
les Alizés sont des vents d’est qui prennent naissance dans le front intertropical de convergence. Ils génèrent les houles de secteur est que l’on retrouve sur le littoral guyanais
Dépression Atlantique Nord
lorsque les dépressions hivernales circulent sur l’Atlantique Nord, la Guyane connait des houles de direction nord, à la différence des houles d’Alizés qui sont généralement orientées est-nord-est
Courant cyclonique résiduel
la Guyane, de part sa situation géographique proche de l’Équateur, n’est pas soumis au phénomène cyclonique et présente des pressions atmosphériques peu variables. Cependant, en période sèche guyanaise, qui correspond à la période des cyclones sur l’arc antillais, des courants résiduels de cyclone peuvent arriver sur nos côtes
“Perpetual Ocean”, Nasa, 2007.
Animation montrant les courants de surface mondiaux.
La houle
Les houles sont des oscillations générées par l’énergie du vent et qui affectent la surface de la mer. Elles se caractérisent par la hauteur, la période, la longueur d’onde, la célérité et la direction, qui dépendent au départ de la vitesse du vent, sa durée d’action et la longueur du plan d’eau sur lequel il souffle (le fetch). Lorsque la houle rencontre des obstacles lors de sa propagation, des phénomènes de réflexion ou de diffraction se produisent. Enfin, lorsque la houle se propage à la côte, la diminution de la profondeur impact les différentes composantes de la houle provoquant à terme le déferlement de la vague.
De la naissance de la houle au déferlement à la côte. Source : energie2demain.com
En Guyane, les houles proviennent majoritairement du nord-est, générées par les Alizés. Il existe une saisonnalité avec de plus fortes houles entre octobre et mai. Les périodes significatives de ces houles se situent entre 6 et 10 sec et les hauteurs significatives entre 1 et 2 m.
Roses des houles à Cayenne (entre juin 2016 et novembre 2017) et Kourou (entre juin et décembre 2016)
La marée
La marée est un mouvement périodique qui affecte le niveau général des océans, dont l’attraction est exercée par les astres. Les marées sont définies par les mouvements journaliers, les marées mensuelles de vives et mortes-eaux, ou encore les marées d’équinoxe (les plus hautes de l’année) en mars et en septembre.
Les courants de marée se distinguent par le flot (courant montant) et le jusant (courant descendant). Ce sont de puissants courants qui peuvent agir sur l’ensemble de la colonne d’eau et donc transporter des sédiments en profondeur.
Antenne du marégraphe de l’Ile Royale. Source : sonel.org
Le littoral de Guyane est soumis à un régime de marée semi-diurne (deux marées hautes et deux marées basses toutes les 25h50), avec un marnage mésotidal (autour de 2 m). Selon les années, l’amplitude des marées varie, ce qui est imputable au cycle nodal : tous les 18,6 ans, les plans des orbites de la lune et du soleil sont juxtaposés et la distance entre la Lune et la Terre est au plus court. Cette configuration augmente l’amplitude des marées.
Les courants locaux, liés aux houles et aux marées, s’appellent “dérive littorale”. Cette dérive correspond à une reprise et à un transit de matériel sédimentaire déposé sur les plages et les petits fonds et provoquée par l’alternance répétée du déferlement de la houle. La houle arrivant de façon oblique sur les côtes, le jet de rive transporte les sédiments vers le haut de plage dans le sens de la vague, et lors du retrait de la vague appelé nappe de retrait, les sédiments redescendent vers le bas de la plus forte pente. Cette dérive est responsable du déplacement longitudinal des sédiments.
La dérive littorale, d’après Woodroffe, 2002. Crédits : MEEDDM
Le transport transversal des sédiments va quant à lui faire varier les profils de plage. Ce transport est induit par la houle qui va remanier les sédiments : en période de forts coups de vent, les vagues sont destructrices et emportent les sédiments vers le bas de l’estran. Lorsque les houles de beau temps reviennent le système a tendance à se restaurer et les sédiments remontent sur le haut de l’estran. Les plages ont ainsi cette capacité à s’adapter en fonction des conditions d’agitation : elles sont résilientes.
(Adaptation guyanaise du) schéma des modifications du profil de plage selon les conditions hydrodynamiques. Paskoff, 1998
En période d’inter-banc, les plages de Guyane sont davantage exposées aux houles. Cette période rend les zones habitées vulnérables, car des phénomènes d’érosion (perte de sédiments temporaire ou irréversible) et de submersion marine (inondation temporaire de la zone côtière par la mer) sont possibles.
Ce ne sont pas les changements saisonniers des houles au large qui implique le renversement de la dérive littorale, mais la mise en place des bancs de vase localement. Cette arrivée implique une modification des courants locaux. Le sens de la dérive littorale (sud-est nord-ouest) s’inverse par phénomène de réfraction (changement de direction de propagation d’une onde) de la houle. On parle du phénomène de « rotation de plage ».
Phénomène de migration d’un banc de vase. Anthony E., 2014
Une phase initiale de banc de vase correspond à la présence du banc face à la plage : la houle incidente est atténuée par la vase et l’évolution de la plage sableuse en arrière est stabilisée,
Une phase de transition, au cours de laquelle le banc de vase et le sable migrent vers l’ouest,
Une phase d’inter-banc où la plage n’est plus protégée par le banc de vase et la dérive littorale s’effectue d’est en ouest,
Une dernière phase de transition, qui correspond à l’arrivée d’un nouveau banc : les houles incidentes du nord-est se réfractent sur le front du banc de vase entrainant une inversion de la dérive littorale et donc un déplacement du stock sédimentaire sableux d’ouest en est, autrement appelé le phénomène de rotation de plage.
Schéma de synthèse sur la rotation de plage. D’après Antony E., 2010 et adapté par Brunier G., 2016
Source :
Lambert L., 2012. Actualisation de connaissance du domaine marin en Guyane Française, Ifremer; 51 p.
Longueville F., Aertgeerts G., 2018. Observatoire de la Dynamique Côtière de Guyane : bilan 2017 – Rapport BRGM/RP-67756-FR. 89 p.
M. T. R. C. Prost et Al., 2017. « L’embouchure de l’Amazone, macro-frontière géomorphologique : enseignements de 30 années de recherches franco-brésiliennes sur les systèmes côtiers amazoniens ». Confins, 33 p.
MEEDDM, 2010. La gestion du trait de côte. Édition Quae, Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de la Mer, Paris, 304 p.
Moisan M., 2011. État de la connaissance de la caractérisation physique de la côte de Guyane, des pressions anthropiques et des impacts générés : Synthèse et Analyse critique – Rapport BRGM/RP-60823-FR. 116 p.
Philippe E. (Co.), 2014. Glossaire « Risques Côtiers », Projet Cocorisco, 56 p.