Classification des côtes

Classification des côtes

Les côtes évoluent en fonction de processus à long terme qui s'étalent sur des millions d'années, ainsi que de processus à court terme qui se déroulent en permanence.

Processus à long terme : Vue d'ensemble

Au cours de millions d'années, l'emplacement des côtes fluctue en fonction du volume d'eau des océans, de la taille des bassins océaniques eux-mêmes et du mouvement des plaques tectoniques.

Les processus tectoniques tels que l'étalement du plancher océanique peuvent modifier la taille des bassins océaniques en ajoutant du magma le long des dorsales médio-océaniques. Depuis la terre, des sédiments sont constamment ajoutés aux océans du monde entier et, sur des millions d'années, le dépérissement des récifs coralliens ajoute également de la matière.

La salinité de l'eau (teneur en sel), qui influe sur la densité de l'eau, est un autre moyen de modifier le niveau eustatique de la mer .

Pendant les épisodes de refroidissement planétaire, une grande partie de l'eau de la planète est enfermée dans les calottes glaciaires sous forme d'eau douce, ce qui entraîne une diminution de la quantité d'eau dans les océans. Pendant les périodes interglaciaires , comme au cours des 11 000 dernières années, les calottes glaciaires fondent et le niveau des mers augmente. Ce cycle s'est répété à de nombreuses reprises, avec des effets dramatiques sur les côtes.

Un processus à long terme appelé rebond isostatique (ajustement isostatique glaciaire) se produit pendant les périodes interglaciaires, lorsque le poids massif des calottes glaciaires disparaît et que les surfaces terrestres comprimées émergent de la mer.

Au cours des dernières centaines de milliers d'années, le niveau des mers a monté et baissé de dizaines, voire de centaines de mètres à de nombreuses reprises. Lorsque le niveau de la mer baisse, des ponts terrestres peuvent se former, comme entre l'Australie et la Tasmanie. Lorsque le niveau de la mer monte, les ponts terrestres peuvent être détruits, comme le montre l'exemple de la plongée profonde ci-dessous.

Fig. 1 - L'étendue hypothétique du Doggerland.

Processus à court terme : Vue d'ensemble

Les côtes sont construites avec des matériaux provenant de l'océan, des matériaux locaux (sable de plage, roches des falaises et des plates-formes) et des matériaux provenant de l'intérieur des terres.

Les sédiments provenant des sources intérieures, telles que les chaînes de montagnes, sont transportés vers les zones côtières par les systèmes fluviaux. Selon les conditions locales, ces sédiments peuvent être déposés sous forme de nouvelles côtes (par exemple, dans les deltas en forme de pattes d'oiseau), évacués vers le plateau continental, ou même s'écouler hors du plateau par des canyons sous-marins.

L'océan lui-même transporte les sédiments perpendiculairement à la côte, les déposant à chaque cycle de marée sur la plage et parfois bien à l'intérieur des terres par des mascarets dans les estuaires. Lors des tempêtes et des tsunamis, l'eau et son contenu sont souvent déposés à plusieurs mètres, voire kilomètres, à l'intérieur des terres, en fonction de la pente du paysage côtier et de la quantité d'énergie impliquée.

L'océan transporte également des sédiments parallèlement à la côte par le biais des courants littoraux, qui sont liés aux directions locales du vent impliquées dans le mouvement constant du sable.

Les littoraux comprennent de nombreuses zones de sable, de boue et d'autres sédiments transportés depuis l'intérieur des terres ou latéralement le long de la côte. Ils comprennent également des formations rocheuses ignées, métamorphiques et sédimentaires en cours d'érosion par l'eau salée et le vent, et peut-être aussi en cours de soulèvement ou de dépression en même temps.

L'eau salée corrode rapidement les surfaces, en particulier lorsqu'elle est pulvérisée sous forme d'aérosols salés ou lorsqu'elle frappe des surfaces solides sous l'effet des vagues. L'action des vagues est renforcée par les tempêtes, qui se produisent souvent de façon saisonnière, et par les marées.

Types de vagues côtières

De nombreux facteurs géographiques influencent les vagues qui se brisent sur les côtes. Il s'agit notamment des vents, du cycle des marées, de l'activité des tempêtes, de la forme du terrain sous l'eau et sur terre, etc. Les vagues prennent ensuite différentes caractéristiques qui déterminent la façon dont leur énergie potentielle est convertie en énergie cinétique.

Deux termes utiles sont le swash et le backwash. Le swash est l'eau de la vague qui se brise sur le rivage et se dirige vers la plage, et le backwash est la même eau qui retourne à la mer.

Vagues constructives

Elles sont généralement petites et éloignées les unes des autres, avec un swash plus fort que le backwash. Les sédiments qui sont transportés jusqu'à la plage y sont laissés, ce qui entraîne un dépôt net sur la côte.

Vagues destructrices

Elles sont relativement hautes et proches les unes des autres, et leur ressac est plus puissant que leur swash. Par conséquent, le ressac ramène les sédiments dans l'océan, ce qui entraîne une érosion nette du paysage côtier.

Types de côtes

Il existe plusieurs façons complémentaires de caractériser les paysages côtiers et les formes de relief. Il s'agit notamment des côtes primaires et secondaires, des côtes émergentes et submergées, des côtes d'érosion par rapport aux côtes de dépôt, des côtes à faible énergie et des côtes à haute énergie, et des côtes actives par rapport aux côtes passives. Ces différents systèmes de classification sont liés aux forces dominantes à long terme et/ou à court terme qui contribuent le plus à l'évolution d'un littoral au moment de sa caractérisation.

Côtes primaires et secondaires

Comme décrit ci-dessus, les côtes primaires sont celles qui sont formées par des processus à long terme tels que la tectonique des plaques et les cycles climatiques. Une fois que la stabilité tectonique et climatique est atteinte dans un système côtier - par exemple après la fin d'un réchauffement rapide à la suite d'une période glaciaire - les côtes sont alors soumises à des processus secondaires. Les processus primaires peuvent encore se produire, mais les processus secondaires sont dominants.

Dans le contexte actuel de l'"Anthropocène", les processus secondaires sont dominants.Anthropocène", l'évolution secondaire du littoral semble céder le pas à l'évolution primaire, en raison non seulement de l'élévation rapide du niveau de la mer attribuée au réchauffement climatique causé par l'homme, mais aussi des effets vastes et dévastateurs du développement des infrastructures côtières humaines qui détruisent les îles-barrières, les récifs protecteurs, les zones estuariennes, et coupent même les processus naturels tels que la dérive des plages.

Côtes émergentes et côtes submergées

Les côtes émergentes sont celles qui s'élèvent par rapport au niveau de la mer, tandis que les côtes submergées sont celles où le niveau de la mer s'élève par rapport à la côte.

Côtes émergentes

Les paysages côtiers secondaires où le niveau de la mer a baissé par rapport à la terre (parce que la terre s'élève, la mer baisse, ou les deux) sont assez distinctifs et comprennent des reliefs côtiers émergents tels que des plages surélevées et des plates-formes marines.

Les côtes submergées

Les paysages côtiers secondaires où le niveau de la mer s'est élevé par rapport à la terre (parce que la terre s'affaisse, que la mer monte, ou les deux) forment certains des littoraux les plus spectaculaires et les plus caractéristiques du monde.

En voici quelques exemples :

Côtes érosives et côtes sédimentaires

Les forces d'érosion et de dépôt peuvent se produire simultanément dans les paysages côtiers, et c'est généralement le cas.

Les processus marins qui peuvent provoquer à la fois l'érosion et le dépôt impliquent deux principaux types de transport. Il s'agit de la traction, par laquelle les matériaux les plus lourds sont entraînés ou rebondissent sur le fond marin, et de la suspension, par laquelle les particules les plus petites peuvent flotter dans les courants.

L'érosion subaérienne, l'érosion massive et le ruissellement direct se produisent également sur les côtes, lorsque les paysages côtiers surélevés se désagrègent et s'érodent dans la mer.

Paysages d'érosion

Les promontoires, les plages et les autres caractéristiques côtières sont généralement érodés en permanence par l'action des vagues.

Les falaises maritimes sont des endroits particulièrement dynamiques et, en fonction de leur matériau d'origine, elles peuvent être creusées ou percées par les vagues, ce qui donne naissance à des grottes. Les zones rocheuses situées le long des côtes finissent par se briser sous l'effet de l'action hydraulique, l'érosion par les vagues formant des arches et des cheminées. Les falaises blanches de Douvres en sont un exemple.

Lorsque la mer a un impact sur la terre, les côtes rocheuses sont affectées par :

• l'abrasion - lorsque les rochers frappent les falaises

• l'abrasion - le sable et le sel agissent comme du papier de verre et usent la roche

• lacavitation - le creusement des couches rocheuses les plus faibles, formant souvent des grottes marines

• solution - dissolution du calcaire et d'autres roches moins résistantes

• Attrition - érosion des particules de la mer par d'autres particules (arrondissement des grains de sable, par exemple).

Fig. 4 - Les falaises blanches de Douvres, au Royaume-Uni, sont un exemple de paysage d'érosion.

Paysages de dépôt

Lesplages sont les paysages les plus célèbres et les plus typiques des dépôts côtiers. Ce sont des lieux incroyablement dynamiques qui changent à chaque cycle de marée et à chaque saison. Elles sont principalement constituées de sable (érodé à partir de grès) transporté latéralement par le vent (dérive des plages), un point très important qui signifie que les plages de sable migrent un peu comme les oiseaux de rivage que l'on y voit souvent. C'est pourquoi, lorsque des zones sont bloquées par des digues et d'autres infrastructures humaines, du sable neuf doit être transporté par camion pour remplir les plages. Si la migration du sable est bloquée, les plages naturelles et d'autres caractéristiques disparaissent.

Les plages peuvent également être constituées d'autres types de débris provenant de roches volcaniques et de récifs coralliens proches du rivage.

Divers types de reliefs de sable de dépôt résultent de l'action du vent et de l'eau. Il s'agit notamment de :

• Lesflèches simples et composées: il s'agit de petites péninsules formées par la migration du sable.

• Lestombolos: un isthme de sable qui se forme entre une plage et une île.

• Barres au large: zones de sable généralement submergées et surélevées par rapport au fond de la mer.

• Les cordons littorauxet les îles: construits à partir de barres de sable, lorsque celles-ci s'élèvent suffisamment au-dessus du niveau de la marée pour que la végétation terrestre puisse s'enraciner et les stabiliser. Les courants littoraux créent des îles-barrières parallèles à certaines côtes, toujours très exposées aux tempêtes et à l'érosion.

• Dunes de sable: loin de la zone active des marées, les tempêtes déposent du sable là où la végétation peut pousser dessus et le stabiliser. L'action du vent crée souvent des formes de dunes caractéristiques, semblables à celles que l'on trouve dans les déserts. Avec l'émergence du trait de côte, les anciennes dunes de sable sont effectivement situées plus à l'intérieur des terres mais sont encore souvent considérées comme faisant partie de l'environnement côtier.

Estuaires

Le long des côtes submergées, les rivières forment souvent des deltas là où elles rencontrent la mer. Cette zone estuarienne d'eau salée et saumâtre (mélange d'eau salée et d'eau douce) produit certains des écosystèmes les plus riches sur le plan biologique, mais aussi les plus sensibles sur le plan environnemental. La végétation tolérante au sel va des herbes aux arbres qui ancrent les marais salants et les mangroves inondés à marée haute. Les vasières qui émergent à marée basse peuvent s'étendre sur des kilomètres et sont riches en nutriments et en organismes.

Côtes à faible énergie et côtes à haute énergie

Lorsque l'énergie des vagues est considérée comme le facteur principal, les côtes peuvent être grossièrement divisées en environnements à haute énergie et à basse énergie.

Côtes à faible énergie

Elles sont généralement situées à l'abri des vagues et du vent (protégées par une île ou un récif, par exemple) ou dans un endroit où les fluctuations météorologiques annuelles sont minimes et les tempêtes peu fréquentes, comme dans les régions équatoriales. Les côtes à faible énergie peuvent connaître des changements beaucoup plus lents que les côtes à haute énergie et sont généralement des environnements de dépôt.

Côtes à haute énergie

Ils sont exposés aux vagues directes, subissent le poids des tempêtes et sont généralement assaillis par des vents constants et souvent violents. Il s'agit typiquement d'environnements d'érosion.

Plaques tectoniques et côtes

L'emplacement d'un littoral par rapport à une limite de plaque tectonique et le type de limite de plaque dont il s'agit déterminent fortement l'évolution du littoral. Big Sur en est un exemple.

Fig. 5 - Pont de Big Creek à Big Sur, Californie, États-Unis. Big Sur est un paysage côtier actif.

Côtes actives

Les marges actives le long de plaques tectoniques peuvent coïncider avec côtes, et lorsque c'est le cas, le plateau continental est très étroit et cède rapidement la place à une fosse marine au large, comme le long de la "Ceinture de feu" de l'océan Pacifique. Les côtes émergentes résultent du soulèvement tectonique des masses continentales dans ces régions.

Côtes passives

On trouve généralement de larges plateaux continentaux le long des marges passives, là où la terre rencontre la mer ailleurs que sur le bord d'une plaque. La plupart des côtes de l'océan Atlantique sont de ce type.