Signature sédimentaire des submersions de tempête dans le domaine rétrolittoral : application à la Charente Maritime

Sedimentary signature of storm induced marine flooding in the back barrier area : the example of the Charente Maritime

• Auteur / Autrice : Juliette Baumann
• Direction : Eric Chaumillon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre solide et enveloppes superficielles
• Date : Soutenance le 21/12/2017
• Etablissement(s) : La Rochelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'environnement Gay Lussac (La Rochelle ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Littoral, Environnement et Sociétés (La Rochelle)
• Jury : Président / Présidente : Guy Wöppelmann
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Eric Chaumillon, Guy Wöppelmann, Hélène Howa, Laurent Dezileau, Fabien Arnaud, Raphaël Paris
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hélène Howa, Laurent Dezileau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ondes -- Propagation

Sédiments (géologie) -- Transport

Charente-Maritime (France)

France

Marais littoraux

Ondes de tempête

Mots clés libres

Submersions marines

Tempêtes

Sédimentologie

Marais côtiers

Washover

Ondes infragravitaires

Marine submersion

Storms

Sedimentology

Coastal marshes

Washover

Infragravity waves

Résumé

Cette thèse présente l’étude de la signature sédimentaire des submersions marines de tempête, dans le domaine rétrolittoral. Cette signature peut être extrêmement variable principalement en fonction des paramètres météo-océaniques menant à la submersion, de la morphologie de l’avant-côte et du domaine rétrolittoral et du disponible sédimentaire. Premièrement, l’étude de dépôts de washover mis en place lors de l’hiver 2013-2014, au sud de l’île d’Oléron, particulièrement énergétique en terme de climat de vagues, via une approche couplant processus hydrodynamiques et sédimentologie, a permis (1) de mettre en évidence l’importance des ondes infragravitaires, sur une côte dissipative à caractère macrotidal, dans le déclenchement de l’overwash de la barrière et la mise en place de washovers ; et de (2) proposer un nouveau modèle de faciès des dépôts de washover mis en place par des ondes infragravitaires combinées à la marée haute. Deuxièmement, la caractérisation de la signature sédimentaire des submersions marines en domaine rétrolittoral plus distal a montré que dans le contexte morphologique des marais de Charente-Maritime, les apports extrêmement faibles de sédiments en provenance du domaine continental, entre deux évènements de submersion marine, empêche la distinction des différents niveaux de submersion. Cependant cette étude a permis de valider des proxies tels que la microfaune ou l’isotopie de la matière organique pour l’identification de niveaux de submersion marine, permettant en partie de pallier aux limites inhérentes à l’anomalie granulométrique généralement utilisée. Cette étude a aussi permis la mise en évidence d’une variabilité dans la signature sédimentaire des submersions marines entre deux marais géomorphologiquement contrastés et plus ou moins exposés aux houles en provenance de l’océan.

This thesis presents the study of the sedimentary signature of marine submersions triggered by storms, in the back barrier area. This signature can be extremely variable mainly according to the meteo-oceanic parameters leading to the submersion of the back barrier area, the morphology of the nearshore, shore and back barrier area, and sediment availability. Firstly, the study of washover deposits emplaced during the winter of 2013-2014 on the southern end of the Oléron Island, characterized by an exceptional wave climate, via a coupled hydrodynamical and sedimentological approach, allowed us to (1) highlight the importance of infragravity waves, on macrotidal and dissipative coasts, in triggering the overwash and emplace washover deposits ; and (2) to suggest a new facies model of washover deposits emplaced by infragravity waves combined to high tides. Secondly, the characterization of the sedimentary signature of marine submersions in the distal part of the back barrier area showed that in the morphological context of the Charente-Maritime coastal marshes, the extremely limited amounts of sediments in provenance from the continent, between two submersion events, prevent the distinction of the different marine submersion sedimentary layers. Nevertheless, this study allowed validating new proxies as microfauna and organic matter isotopy for the identification of marine submersion sedimentary signature, allowing to work independently of the granulometric anomaly proxy and its known limits. This study also allowed evidencing the variability in the sedimentary signature of marine submersions in geomorphologically contrasted marshes and that this variability was linked to the ocean waves exposure.