Caractérisation de l'hydro-morphodynamique de la zone intertidale du récif frangeant de l'Hermitage par caméra vidéo (La Réunion)

Characterisation of the hydro-morphodynamics of the intertidal zone of the Hermitage fringing-reef using a video camera (La Réunion)

• Auteur / Autrice : Jaimie Machabée
• Direction : Gwenaëlle Pennober, Christophe Delacourt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géographie physique
• Date : Soutenance le 05/07/2024
• Etablissement(s) : La Réunion
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences humaines et sociales (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ESPACE-DEV (Montpellier) - UMR 228 Espace-Dev, Espace pour le développement
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Costa
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Costa, Nadia Sénéchal, Imen Turki, France Floc'h
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Nadia Sénéchal, Imen Turki

Mots clés

Mots clés contrôlés

Littoraux -- Modifications

Ondes -- Propagation

La Réunion (France ; île)

Récifs coralliens

Hydrodynamique

Mots clés libres

Morphodynamique

Hydrodynamique

Caméra Vidéo

Récif frangeant

Érosion

Runup

Morphodynamics

Hydrodynamics

Remote sensing - video

Fringing reef

Erosion

Runup

Résumé

Les récifs coralliens, environnements emblématiques de la biodiversité mondiale, font face aux défis posés par le changement climatique, l'élévation du niveau de la mer et l'anthropisation côtière croissante. Les plages adossées à ces récifs, en particulier les plages d'arrière-récifs frangeants, restent relativement peu étudiées malgré leur importance écologique et économique. Ce manuscrit relate les travaux de thèse visant à améliorer notre compréhension de l'hydro-morphodynamique de ces plages à différentes échelles temporelles, en utilisant une caméra vidéo (Video Monitoring System, VMS) couplée à une sonde de pression. Le site d'étude, la plage de l'Hermitage, située dans une zone microtidale sur la côte ouest de l'île de La Réunion dans l'océan Indien, est fréquemment exposée aux houles australes et aux événements cycloniques. Cette plage est suivie par DGPS et drone dans le cadre du Système National d'Observation Dynalit (SNO Dynalit) depuis 2014. Les constats depuis 1950 et les observations actuelles montrent une plage fortement érodée, conséquence de plusieurs facteurs anthropiques. Les résultats de ce travail de thèse montrent la pertinence et les limites de la mobilisation d'une telle instrumentation (caméra vidéo et sonde de pression) pour l'étude des plages d'arrière-récif. Une cyclicité saisonnière de la position de la ligne d'eau (ou ligne de rivage), avec un recul de 1,4 m en hiver et une avancée de 0,9 m en été, est observée. En moyenne, le récif atténue 97% des houles incidentes et agit comme un filtre passe-bas. Par ailleurs, une analyse du runup sur l'estran révèle que les ondes de basses fréquences contribuent à 50% à ce phénomène, et le setup à 40%. Notre étude montre le rôle des ondes longues (infragravitaires (IG) et Very Low Frequency (VLF)) dans les phénomènes de submersion mais aussi d'érosion. Ce travail ouvre des perspectives importantes pour la recherche dans ce type d'environnement dans un contexte de changement climatique et d'élévation du niveau de la mer.

Coral reefs, iconic environments of global biodiversity, face the challenges of climate change, rising sea levels, and increasing coastal development. Despite their ecological and economic significance, beaches adjacent to these reefs, especially fringing back-reef beaches, have received relatively little attention. This manuscript presents doctoral research aimed at enhancing our understanding of the hydro-morphodynamics of these beaches across various time scales, utilizing a Video Monitoring System (VMS) coupled with a pressure sensor. The study site, Hermitage Beach, situated in a microtidal zone on the western coast of La Réunion in the Indian Ocean, is frequently exposed to southern swells and cyclonic events. Since 2014, this beach has been monitored by Differential Global Positioning System (DGPS) and drone as part of the Dynalit National Observation System (SNO Dynalit). Findings spanning from 1950 to the present highlight a significantly eroded beach, attributed to various anthropogenic factors. The results of this thesis illustrate the relevance and constraints of utilizing such instrumentation (video camera and pressure sensor) for investigating back-reef beaches. Seasonal fluctuations in the waterline position, with a retreat of 1.4 m in winter and an advance of 0.9 m in summer, are observed. On average, the reef attenuates 97% of incoming swells and functions as a low-pass filter. Additionally, an analysis of runup on the foreshore reveals that low-frequency waves contribute 50% to this phenomenon, with water level setup contributing up to 40%. This research underscores the critical role of long waves (infragravity (IG) and Very Low Frequency (VLF)) in both submersion and erosion processes. It sets the stage for further exploration in this environmental context, particularly in light of climate change and rising sea levels.