Morphologie et dynamique des littoraux sableux de Guyane soumis à l’influence de bancs de vase amazoniens : analyse expérimentale et multi-échelle, du court terme au multi-décennal

Morphology and morphodynamic of sandy muddy coast from Guyane, under Amazonian mud bank influence : experiments and multiscale analysis, from short term to multidecadal

• Auteur / Autrice : Morgane Jolivet
• Direction : Antoine Gardel, Edward Anthony
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science de la terre et de l’univers
• Date : Soutenance le 13/12/2019
• Etablissement(s) : Guyane
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Diversités, santé et développement en Amazonie (Cayenne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Ecologie, Evolution, Interactions des Systèmes amazoniens (LEEISA ; CNRS ; IFREMER ; Université de Guyane)
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Calmant
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mouncef Sedrati, Mohamed Maanan, Valdenira Ferreira dos Santos
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nadia Sénéchal, Franck Dolique

Mots clés

Mots clés contrôlés

Guyane

Littoraux -- Modifications

Littoraux -- Guyane

Mots clés libres

Plage estuarienne

Morpho-dynamique

Amazon-Orénoque

Banc de vase

Photogrammétrie

Guyane

Estuarine beach

Morpho-dynamics

Mud bank

Photogrammetry

French Guiana

Résumé

Cette thèse s’est employée à décrire et comprendre les trajectoires d’évolution morphologique des littoraux sablo-vaseux de Guyane, soumis à des influences multiples et des processus méso-échelle à infra-journaliers. L’étude long-terme de l’évolution du trait de côte (1950-2017), basée sur des images aériennes à haute résolution (50 cm), a permis décrire la trame de construction, par alternance de dépôts de sédiments vaseux et de cheniers, de la plaine côtière des Guyanes. A plus fine échelle, cette thèse s’appuie sur une approche de terrain, avec une série de données morphologiques et hydrodynamiques récoltées entre 2017 et 2019. Ce suivi diachronique de la morphologie des plages a été réalisé par photogrammétrie conjuguée à des relevés bathymétriques saisonniers. Les courants, vagues et marées ont également été enregistrés lors de campagnes hydrodynamiques. L’étude de la réponse morphologique aux forçages instantanés, a permis de souligner l’importance de la marée dans le transport sédimentaire de ces plages, combinant à la fois une terrasse de basse mer extrêmement dissipative et un haut de plage réflectif à marée haute. L’étude multi-décennale et les observations de terrain ont aussi permis d’avancer les preuves d’une généralisation d’un modèle de rotation des plages. Ces conditions, conjuguées à la disponibilité de sable provenant des cheniers ou des apports estuariens locaux, définissent ces plages sableuses comme des zones à forte variabilité mais à bilan sédimentaire stable. Les tentatives de fixer ce littoral à forte variabilité posent question, créant un fractionnement en micro-cellules qui limite la mobilité intrinsèque du stock sableux nécessaire à l’équilibre de la plage.

This thesis aims to describe and understand the morphological evolutionary of gyanese sandy-muddy coasts, under multiple influences, encompassing mesoscale to infra-daily processes. The long-term study of coastline evolution (1950-2017), based on high-resolution (50 cm) aerial images, made it possible to accurately observe and describe the structure "in thousand-sheets" of the coastal plain of the Guianas, which is made up from alternating deposits of muddy sediments and cheniers. On a smaller scale, this thesis relies on a field study, during which morphological and hydrodynamic data was collected between 2017 and 2019. A diachronic survey of beach morphology was employed using photogrammetry combined with seasonal bathymetric surveys. Currents, waves and tides have beeen recorded during specific hydrodynamic campaigns. On the morphological response to instantaneous forcing, the study of morphodynamics allowed us to underline the importance of tides in sedimentary transport and the functioning of beaches, combining both an extremely dissipative low-water terrace and a highly reflective beach-top at high tide. The multi-decadal study and the field observations also allowed to advance the evidence of the generalization of the beach rotation model. These conditions, combined with the availability of sand from the re-mobilization of cheniers or local estuarine inputs, define these sandy beaches as zones with high variability but with a stable sediment balance subjected to a winging of the sandy material. Attempts to fix in place a highly variable coastline creates a disruption in the form of micro littoral cells that limits the intrinsic mobility of the sandy sediment necessary for the balance of the beaches during the alternation of bank and interbank periods.