L'influence des conditions météo-marines et des ouvrages de protection sur la morphosédimentologie des plages et de l'herbier à spartine alterniflore, Île aux Coudres (Québec, Canada)

RÉSUMÉ: Cette étude avait pour principal objectif d’évaluer les impacts potentiels à court terme (3 ans) de nouveaux enrochements implantés à l’automne 2014 sur la morphosédimentologie des plages et les herbiers à spartine alterniflore. Afin d’y répondre, il a fallu d’abord étudier les conditions météo-marines (hydrodynamisme local) et son interaction avec la morphosédimentologie des plages de ce système côtier insulaire. Cette démarche a permis de départager les causes naturelles des causes anthropiques en cas de changements importants suite à l’installation des nouveaux enrochements. La revue historique de la côte sur l’ensemble des 50 dernières années a mis en lumière une certaine stabilité et résilience (moyenne de 0,02 m/an). Quelques événements d’érosion ponctuels ont cependant été observés, tel qu’un recul de 3,25 m entre 2010 et 2011 près du chemin de la Traverse, ont nécessité la mise en place d’un nombre de plus en plus important d’enrochements. Toutefois, ces taux restent faibles comparativement à la moyenne des côtes sableuses de l’estuaire moyen. L’étude de l’hydrodynamisme local a montré un double gradient spatial dans l’intensité des dynamiques qui affectent l’île aux Coudres, soit du large à la côte et d’ouest en est. Globalement, le climat de vagues est calme malgré la présence de pics d’intensité. La moyenne des hauteurs significatives des vagues mesurées à la limite de la zone inférieure du bas estran est de 0,16 m. Il a aussi été montré que la morphologie et l’orientation de l’estran joue un rôle dans la dissipation de l’énergie des vagues puisque les secteurs orientés vers le nord-est et le sud-ouest étaient plus propices à l’érosion.La présence d’une large plateforme rocheuse et d’un cordon de basse mer au sud de l’île permet d’atténuer l’énergie des vagues par friction sur le fond ou déferlement. L’un des impacts les plus importants fut l’empiètement des ouvrages sur le haut de plage. La segmentation côtière a permis de montrer une relation entre la présence de l’ouvrage et l’absence de haut de plage (environ 90% des enrochements sont sans haut de plage). La recharge de plage réalisée avec la clé de l’enrochement au-devant de celui-ci a alors contribué à stabiliser le stock sédimentaire des plages pendant la période de l’étude et en élargissement temporairement la plage sur le bas de plage et le bas estran. En ce qui concerne les herbiers à spartine alterniflore, aucun impact négatif n’a été observé. Peu de différences ont été observées entre les échantillons devant des secteurs naturels et artificiels. De plus, l’effet de bout est un phénomène bien présent sur les berges de l’île, non pas seulement aux extrémités des nouveaux enrochements, mais aussi des anciens enrochements. Enfin, les analyses minéralogiques ont permis de prouver que l’érosion de la plateforme rocheuse était la source principale des plages et que deux autres sources sédimentaires contribuaient aux volumes des plages, soit la zone sablo-vaseuse et le cordon de basse mer au sud.Le faible taux d’érosion des terrasses de plage ne peut permettre de constituer une source importante en sédiments pour les plages, surtout avec la croissance de l'artificialité des berges au cours de la dernière décennie. Les enrochements seront potentiellement davantage susceptibles d’avoir une action sur la morphodynamique lors de conjonctions de fortes vagues et de niveaux d’eau élevés si la hausse du niveau marin continue dans la région de Charlevoix et que les événements de tempêtes sont plus fréquents. -- Mot(s) clé(s) en français : Érosion côtière, enrochement, suivi environnemental, herbier à spartine, hydrogéomorphologie, impacts environnementaux. -- ABSTRACT: The main objective of this study was to evaluate the short-term potential (3 years) impacts of new rock armor implanted in the fall of 2014 on the morphosedimentology of beaches and spartina alterniflora. In order to answer them, it was first necessary to study the local hydrodynamism and its interaction with the morphosedimentology of the beaches of this insular coastal system. This approach has made it possible to separate major changes of the natural causes from the anthropogenic causes following the installation of the rock armor. The historical review of the coast over the last 50 years has brought to light a stability and resilience on these beaches (average of 0.02 m / year). However, some occasional erosion events were observed, such as 3.25 m between 2010 and 2011 near the Chemin de la Traverse, which necessitated a growing number of rock armor beaches. However, these rates remain low compared to the average sandy coast of the Upper Estuary. The study of local hydrodynamism has shown a double spatial gradient in the intensity of the dynamics that affect Ile aux Coudres, from offshore to coast and from west to east. Overall, the wave climate is calm despite the presence of intensity peaks. The average significant wave heights measured at the edge of the foreshore are 0.16 m. It has also been shown that the morphology and orientation of the foreshore plays a role in the dissipation of wave energy since the northeasterly and southwesterly oriented areas are more prone to erosion. The presence of a large rock platform and a near subtidal sand barrier on the south shore helps to reduce the energy of the waves by friction on the bottom or surf.One of the most significant impacts was the encroachment of the rock armor on the backshore. Coastal segmentation has shown a relationship between the presence of the structure and the absence of backshore (about 90% of the rock is without backshore). The beach nourishment made from the digging of the rock armor helped to stabilize the beaches during the study period and temporarily widening the beach on the bottom of beach and the upper foreshore. Also, no negative impact was observed on the seagrass. Few differences were observed between the beach samples in front of natural and artificial areas. Moreover, the end effect is a phenomenon that is very present on the island, not only at the ends of the rock armors but also near the old ones. Finally, the mineral analysis has proved that the erosion of the rock platform was the main sediments source of the beaches and that two other sedimentary sources contributed to the volumes of the beaches, namely the sandy-muddy zone and the sand barrier in the south. The low erosion rate of beach slope can not provide an important source of sediments, especially with the growth of shoreline artificiality over the last decade. However, rock armor will be more likely to have an effect on morphodynamics during conjunctions of high waves and high water levels if sea level rise continues in the Charlevoix region and storm events are more frequent. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Coastal erosion, rock armor, environmental monitoring, spartina alterniflora, hydrogeomorphology, environmental impacts