LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs) - UMR 7266

Les plages sableuses, deltas et estuaires représentent une part significative des littoraux mondiaux et forment une interface dynamique entre l’océan et le continent. Ces environnements sont d’une grande valeur écologique et socio-économique, mais restent très vulnérables aux aléas météorologiques et océaniques, notamment sous l’action des vagues lors des tempêtes. En conditions de tempête, la dynamique littorale est dominée par le déferlement des vagues qui, en dissipant leur énergie, génèrent des courants intenses à l’origine de l’érosion des littoraux, et contribuent aux surcotes pendant les tempêtes en surélevant le plan d’eau (le setup). Les vagues de tempête atteignent ensuite les côtes où elles induisent un phénomène de jet de rive, ou runup, qui correspond à la limite maximale d’action des vagues et inclut donc à la fois la contribution “moyenne” des vagues au niveau d’eau (le setup) et celle “instantanée” des oscillations à l’échelle des vagues. Le runup est le processus physique moteur des régimes de collision avec les dunes sableuses, ainsi que de l’inondation par franchissement par paquet de mer des zones littorales basses ou des ouvrages côtiers. Ce processus joue donc un rôle majeur dans les aléas d’érosion et de submersion des littoraux pendant les tempêtes et événements extrêmes.

Alors que la contribution des vagues aux niveaux moyens est maintenant assez bien comprise et prédite (erreur relative < 10-20 %), tant à l’échelle locale que régionale, les processus de transformation des vagues menant au runup, et ses extrêmes, sont encore mal compris. Ceci s’explique notamment par la difficulté à mesurer, à des échelles suffisamment fines, l’hydrodynamique à l’interface terre/mer en conditions énergétiques. L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre, quantifier et prédire les contributions des vagues aux niveaux d’eau extrêmes en conditions de tempête, avec un focus particulier sur le runup. Nous nous appuierons sur les jeux de données existants provenant des stations lidar de Duck (USA) et Narrabeen-Collaroy (Australie) ainsi que sur la télédétection par lidar infrarouge dans des campagnes hivernales organisées à l’échelle de la Nouvelle Aquitaine. Ces analyses permettront de revisiter les modèles de prédiction de runup actuels et d’améliorer leur précision et robustesse, des échelles locales à celles régionales.