2 ème partie
Cadre Méthodologique, Instrumentation et Analyse des données
70
Introduction
La modélisation numérique connaît un essor grandissant, lié à l’accroissement des moyens
de calcul et l’amélioration des méthodes numériques. Très fortement basée sur des approches
multi et transdisciplinaires, la modélisation numérique permet d’aborder de manière holistique
les sciences de l’environnement (Huguet, 2019) et représente un outil performant pour
comprendre pourquoi la côte change et ainsi estimer comment elle pourrait évoluer dans le futur
(Mauff, 2019). Ces derniers permettent aussi d’évaluer la sensibilité des variables prises en
compte en effectuant plusieurs simulations avec des conditions aux limites différentes (Mauff,
2019). Ce genre d’expérimentation est rarement possible sur le terrain.
Ainsi, la mise en équation des processus côtiers peut être empirique pour isoler certaines
relation et déterminer un mécanisme d’évolution (O’Brien, 1969; P., 1962). En outre, la mise
en place de ce type de modèle nécessite la collecte de données bathymétriques et de forçages
pour représenter fidèlement les spécificités du secteur étudié (Mauff, 2019).
Autrement dit, si les observations sont essentielles et restent un point clef à tout début
d’investigation, l’amélioration de la compréhension des processus hydro-sédimentaires
contrôlant l’évolution des littoraux sableux doit également associer la modélisation numérique,
notamment afin de permettre l’identification des processus moteurs ou l’anticipation des
dynamiques sédimentaires (Bouvier, 2019). La compréhension et la modélisation de la
dynamique des vagues, des courants et tout particulièrement de l’évolution de la morphologie
des littoraux sableux représentent encore un véritable défi scientifique.
Enfin, il faut garder à l’esprit que le caractère stochastique et non linéaire des processus
simulés rend extrêmement difficile des prédictions précises sur l’évolution des systèmes côtiers
(Castelle and Coco, 2012).
2.6. Stratégie de modélisation
Les processus côtiers dans les milieux océaniques semi-fermés sont des phénomènes
complexes (Huguet, 2019). Il nous apparaissait donc primordial de recourir à la modélisation
comme moyen d’étude privilégié pour mener à bien ce projet de thèse. D’un point de vue
méthodologique, notre projet consiste en une approche instrumentale in situ couplée à une
modélisation numérique opérationnelle. De nombreux paramètres y sont impliqués : transport
par les différents processus hydrodynamiques (marée, vent, houle…), dépôt/érosion, et impact
anthropique. La modélisation nous a ensuite permis d’identifier et hiérarchiser l’impact des
différents processus mis en jeu sur la morphodynamique côtière.
A l’heure actuelle pour les plages sableuses dominées par l’action de la houle, les modèles
morphodynamiques 2DH (les modèles bidimensionnels dans le plan horizontal) présentent le
meilleur compromis (Bouvier, 2019), pour cela, la stratégie de modélisation utilisée dans ces
travaux de thèse s’inscrit donc dans une approche 2DH basée sur l’hypothèse des milieux peu
profonds qui considère que la vitesse du courant est relativement homogène sur la colonne
d’eau. Comparativement aux modèles numériques 3D, cette approche permet de simuler les
courants moyens induits par les vagues et la marée avec des temps de calcul plus raisonnables
(Mauff, 2019).
Cadre Méthodologique, Instrumentation et Analyse des données
70
Introduction
La modélisation numérique connaît un essor grandissant, lié à l’accroissement des moyens
de calcul et l’amélioration des méthodes numériques. Très fortement basée sur des approches
multi et transdisciplinaires, la modélisation numérique permet d’aborder de manière holistique
les sciences de l’environnement (Huguet, 2019) et représente un outil performant pour
comprendre pourquoi la côte change et ainsi estimer comment elle pourrait évoluer dans le futur
(Mauff, 2019). Ces derniers permettent aussi d’évaluer la sensibilité des variables prises en
compte en effectuant plusieurs simulations avec des conditions aux limites différentes (Mauff,
2019). Ce genre d’expérimentation est rarement possible sur le terrain.
Ainsi, la mise en équation des processus côtiers peut être empirique pour isoler certaines
relation et déterminer un mécanisme d’évolution (O’Brien, 1969; P., 1962). En outre, la mise
en place de ce type de modèle nécessite la collecte de données bathymétriques et de forçages
pour représenter fidèlement les spécificités du secteur étudié (Mauff, 2019).
Autrement dit, si les observations sont essentielles et restent un point clef à tout début
d’investigation, l’amélioration de la compréhension des processus hydro-sédimentaires
contrôlant l’évolution des littoraux sableux doit également associer la modélisation numérique,
notamment afin de permettre l’identification des processus moteurs ou l’anticipation des
dynamiques sédimentaires (Bouvier, 2019). La compréhension et la modélisation de la
dynamique des vagues, des courants et tout particulièrement de l’évolution de la morphologie
des littoraux sableux représentent encore un véritable défi scientifique.
Enfin, il faut garder à l’esprit que le caractère stochastique et non linéaire des processus
simulés rend extrêmement difficile des prédictions précises sur l’évolution des systèmes côtiers
(Castelle and Coco, 2012).
2.6. Stratégie de modélisation
Les processus côtiers dans les milieux océaniques semi-fermés sont des phénomènes
complexes (Huguet, 2019). Il nous apparaissait donc primordial de recourir à la modélisation
comme moyen d’étude privilégié pour mener à bien ce projet de thèse. D’un point de vue
méthodologique, notre projet consiste en une approche instrumentale in situ couplée à une
modélisation numérique opérationnelle. De nombreux paramètres y sont impliqués : transport
par les différents processus hydrodynamiques (marée, vent, houle…), dépôt/érosion, et impact
anthropique. La modélisation nous a ensuite permis d’identifier et hiérarchiser l’impact des
différents processus mis en jeu sur la morphodynamique côtière.
A l’heure actuelle pour les plages sableuses dominées par l’action de la houle, les modèles
morphodynamiques 2DH (les modèles bidimensionnels dans le plan horizontal) présentent le
meilleur compromis (Bouvier, 2019), pour cela, la stratégie de modélisation utilisée dans ces
travaux de thèse s’inscrit donc dans une approche 2DH basée sur l’hypothèse des milieux peu
profonds qui considère que la vitesse du courant est relativement homogène sur la colonne
d’eau. Comparativement aux modèles numériques 3D, cette approche permet de simuler les
courants moyens induits par les vagues et la marée avec des temps de calcul plus raisonnables
(Mauff, 2019).