Processus cross-shore et longshore combinés en morphodynamique littorale – CHIPO

Des plages sableuses larges, durables, peu dangereuses et peu soumises à l'érosion et à la submersion sont un atout majeur en termes d'activité économique et récréative. D’autre part, les littoraux sableux sont un lieu privilégié des théâtres d’opérations et de détection, et pour la mise en place et la protection d’infrastructures. Pourtant, de tous les environnements littoraux (sableux, vaseux et rocheux), les littoraux sableux soumis à l’action des vagues sont parmi les plus dynamiques, les plus complexes, les moins bien compris et modélisés, et donc les moins prédictibles. Ce projet s’attaque à ce défi scientifique.

La stratégie d’observation et de modélisation proposée dans le cadre de CHIPO s’appuie sur une analyse détaillée de la littérature internationale de ces 15 dernières années portant sur la morphodynamique des plages et l’évolution long terme du trait de côte, et dans laquelle la contribution des chercheurs impliqués dans CHIPO a été importante. Une étape fondamentale identifiée dans la compréhension et la modélisation de la morphodynamique des plages tridimensionnelles, et à plus long terme du trait de côte, est de combiner les processus cross-shore (transversaux) et longshore (longitudinaux) qui, jusqu’à présent, n’ont été appréhendés que séparément ou que très partiellement. Cette combinaison est une condition nécessaire pour mieux simuler, comprendre et prévoir ces évolutions et elle constitue le fil conducteur de CHIPO.

Notre projet s’articule autour du développement de 2 codes de calcul uniques dans la communauté internationale et de données long-terme du trait de côte. Le principal site atelier est le littoral aquitain mais, à travers les collaborations mises en place dans CHIPO, nous aurons également accès aux données de sept plages internationales couvrant un large spectre de paramètres environnementaux (climat de houle, taille du sédiment, contraintes géologiques). A travers la combinaison d’une modélisation numérique innovante et de cette base de données, CHIPO a pour principaux objectifs (1) d’identifier les contributions respectives des processus cross-shore et longshore dans la morphodynamique des plages et dans l’évolution long terme du trait de côte, (2) de faire émerger deux modèles numériques très performants combinant ces processus et (3) de mieux comprendre et prévoir l’évolution du trait de côte des littoraux sableux sur des échelles de temps de quelques heures à plusieurs décennies.

CHIPO est novateur car il comble un vide dans la communauté française littorale puisqu’aucun laboratoire ne travaille sur la modélisation long terme du trait de côte. En outre, les laboratoires français travaillant en modélisation morphodynamique s’appuient essentiellement sur des modèles basés sur une description fine des processus physiques. Ici, dans la modélisation long-terme, des lois de comportement et des automates cellulaires seront développés ce qui permettra (1) de réaliser des simulations avec des temps de calcul assez courts et surtout (2) d’éviter l’accumulation rapide des petites erreurs dans les modèles « classiques » très non-linéaires qui, par effet de cascade, conduisent inévitablement à des résultats erronés à grande échelle. CHIPO est porté par le laboratoire EPOC et bénéficie de collaborations nationales et internationales. Notre projet découle d’une analyse critique de l’état de l’art qui a mis en évidence l’identification de verrous scientifiques précis. Il est à la fois efficace et relativement peu coûteux et s’appuie sur un groupe de jeunes chercheurs et chercheuses (au sens de l’ANR) dont l’expertise est très largement reconnue internationalement. Au-delà des avancées scientifiques qui seront très importantes, la diffusion de la culture scientifique vers le grand public et les acteurs de l’aval sera une composante importante de CHIPO. En outre, les codes de calcul développés seront mis à disposition du démonstrateur ECORS.