Méthodes d'estimation de l'aléa "recul du trait de côte" prenant en compte l'élévation du niveau de la mer

26.09.2018
Le réchauffement climatique induit par les émissions de gaz à effet de serre anthropogéniques a causé une élévation du niveau marin de 20 cm depuis 1870. Aujourd’hui, cette élévation du niveau de la mer, qui se poursuit et s’accélère au 21e siècle, est prise en compte dans les Plans de Prévention des Risques Littoraux (PPRL) à travers la réalisation de scénarios de 20 cm et 60 cm. Cependant, le volet "évolution du trait de côte" du guide méthodologique relatif à l’élaboration des PPRL laisse une grande liberté de mise en œuvre aux prestataires en charge des études, ce qui peut impliquer des hétérogénéités de traitement importantes sur le territoire national.

Afin de pallier cette hétérogénéité, le BRGM s’est attaché à proposer des méthodes pour la prise en compte de l’élévation du niveau de la mer dans l’estimation de l’évolution du trait de côte sableux (plages) dans le contexte du changement climatique. La méthode révisée ainsi proposée est applicable dans le cadre de l’élaboration de PPRL et ouvre des perspectives en termes de révision des scénarios de niveau de la mer et de la méthode d’évaluation de l’évolution du trait de côte applicable dans le cadre réglementaire.

Contexte

Conséquence du réchauffement climatique induit par les émissions de gaz à effet de serre anthropogéniques, une élévation du niveau de la mer globale d’environ 20 cm a été observée depuis 1870. Au cours du 21e siècle, le niveau de la mer continuera à augmenter, les efforts de réduction des émissions de gaz à effet de serre ne permettant que de limiter l’ampleur du phénomène. Or, les littoraux bas et meubles sont parmi les plus vulnérables à l’élévation du niveau de la mer. C’est pourquoi le guide méthodologique relatif à l’élaboration des Plans de Prévention des Risques Littoraux (PPRL) intègre désormais la prise en compte de ce phénomène. En parallèle, d’autres actions, pilotées ou accompagnées par le Ministère chargé de l’Environnement, sont susceptibles de favoriser l’adaptation à l’évolution du trait de côte, dans un contexte de changement climatique : la stratégie nationale de gestion intégrée du trait de côte (SNGITC), les travaux parlementaires menés depuis 2016 sur l’adaptation des territoires au phénomène de recul du trait de côte ou encore la mise en place de la 2ème phase du plan national d’adaptation au changement climatique (PNACC).

Pour mettre en œuvre toutes ces actions, il est nécessaire de disposer de projections d’élévation du niveau de la mer et d’évolution du trait de côte. Or, aujourd’hui, seuls les PPRL font l’objet d’un guide méthodologique décrivant comment effectuer les projections d’évolution du trait de côte.

Comparaison des scénarios de niveau de la mer des Plans de Prévention des Risques Littoraux (PPRL) aux observations et aux projections présentées dans le 5ème rapport du GIEC.

Comparaison des scénarios de niveau de la mer des Plans de Prévention des Risques Littoraux (PPRL) aux observations et aux projections présentées dans le 5ème rapport du GIEC.

Objectif

Réalisée en partenariat avec la Direction Générale de la Prévention des Risques (DGPR) du Ministère chargé de l’Environnement, cette étude a pour objectif de proposer des méthodes pour la prise en compte de l’élévation du niveau de la mer dans l’estimation de l’évolution du trait de côte sableux (plages) dans le contexte du changement climatique. Elle s’inscrit dans la continuité des travaux déjà réalisés par le BRGM, pour le compte de la DGPR, afin de préciser les méthodes applicables pour l’évaluation de l’aléa "recul du trait de côte" des plans de prévention des risques littoraux (PPRL).

Programme des travaux

Les travaux réalisés se sont basés d’une part, sur une analyse des pratiques actuelles concernant la prise en compte de l’élévation du niveau de la mer dans le cadre des PPRL et d’autre part, sur une revue des travaux de recherche transférables vers la sphère des applications opérationnelles, telles qu’attendues dans l’élaboration des PPRL. Sur la base de cette revue, une méthode révisée pour la réalisation de projections d’évolution du trait de côte a été proposée. Cette méthode pourrait, à terme, être utilisée dans le cadre du volet "évolution du trait de côte" des PPRL.

Causes des variations du niveau marin relatif (adapté de Cazenave et Le Cozannet, 2014).

Causes des variations du niveau marin relatif (adapté de Cazenave et Le Cozannet, 2014). 

Résultats obtenus

En premier lieu, la revue d’études PPRL portant sur l’aléa "recul du trait de côte" a montré qu’une grande diversité de méthodes est appliquée aujourd’hui pour estimer les taux d’évolution des plages sableuses. Dans le cadre de certaines études, des méthodes spécifiques ont été développées, que ce soit pour l’analyse des évolutions passées ou pour la prise en compte de l’élévation du niveau de la mer. Il en résulte, dans les études PPRL consultées, une relative hétérogénéité dans le traitement de l’aléa "recul du trait de côte".

Concernant l’élévation du niveau de la mer, différentes équipes de recherche ont produit des résultats mobilisables pour des applications opérationnelles. Ces résultats concernent : la variabilité régionale du niveau de la mer ; sa dynamique temporelle, au cours du 21ème siècle et pour les siècles suivants ; les mouvements verticaux du sol et les incertitudes associées.

En termes de calcul des taux d’évolution du trait de côte sableux, les méthodes mobilisables concernent deux aspects : l’analyse des taux d’évolution passés (utilisation de méthodes numériques d’interpolation, de filtrage et de classification, afin de traiter simultanément les questions de non-linéarités temporelles et d’hétérogénéités spatiales de l’évolution du trait de côte) et les modèles d’impact de l’élévation du niveau de la mer sur le trait de côte sableux (différents modèles existent, mais tous peuvent être approchés par le ratio entre l’élévation du niveau de la mer et la pente de la plage. Selon les auteurs, cette pente n’est pas estimée sur la même portion du profil de plage. Ceci explique les écarts entre les différentes estimations de recul du trait de côte en réponse à l’élévation du niveau de la mer).

Sur la base de cette revue, une méthode cohérente a été proposée pour l’évaluation des taux d’évolution du trait de côte passés et futurs dans le cadre de la réalisation des PPRL. Elle insiste sur la nécessité de constituer un socle de connaissances en amont de l’étude, d’utiliser ce socle de connaissances lors de la réalisation, de définir très tôt le cadre d’incertitudes à appliquer tout au long de l’étude et précise enfin les modalités d’intervention de l’expertise du géomorphologue côtier au cours de l’étude.

A l’issue de cette étude, les recommandations suivantes ont été formulées :

  1. Engager un processus de révision des scénarios de niveau de la mer retenus dans le cadre réglementaire afin de prendre en compte l’évolution des connaissances (au regard notamment des travaux publiés par l’ONERC). A l’image de ce qui est pratiqué à l’étranger (par exemple en Grande-Bretagne), ce processus pourrait être révisé périodiquement ;
  2. Restituer, dans la mesure du possible, les incertitudes associées aux scénarios prospectifs lors de l’étude de l’aléa "recul du trait de côte" des PPRL, y compris l’origine de ces incertitudes (évolution du niveau de la mer, de ses impacts et de la variabilité saisonnière à multi-décennale de l’évolution du trait de côte sableux) ;
  3. Évaluer les implications, en termes d’adaptation du territoire, d’un choix prudent (considérant le "pire des cas") ou d’un choix médian (cas le plus probable) dans la sélection du scénario "recul du trait de côte" ;
  4. Tester l’applicabilité de la méthode proposée sur deux sites métropolitains ;
  5. Examiner le cas d’autres littoraux, notamment lagunes, plages coralliennes et falaises peu consolidées.

Dans le prolongement de cette étude, le test de l’applicabilité de la méthode proposée pour la partie "élévation du niveau de la mer" sur deux sites métropolitains (situés en Occitanie et dans la Manche) est actuellement en cours.

Partenaires

  • DGPR
  • CNRS
  • Météo France
  • Mercator Ocean
  • LEGOS/CNES

RAPPORT PUBLIC

Méthodes d’estimation de l’aléa "recul du trait de côte" prenant en compte l’élévation du niveau de la mer. Rapport final. - RP-67403-FR