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COMITE UTILISATEURS OBLIC
Sylvain LENDRE
Stage de Master 2 / Année Universitaire 2016-2017Structure d’accueil : Laboratoire CNEP – UNC
Maître de stage : Pascal DUMAS
Cartographie du risqued’érosion et de submersion
dans le contexte du changementclimatique à Ouvéa (Nouvelle-Calédonie):
vers des outils de gestion de la zone côtière
Falaises de Lekiny au sud de l’atoll d’Ouvéa (source : www.hotelsnouvelle-caledonie.com)
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
Projet MOM Litto, financé par le Ministère des Outre-Mers (MOM) sur la « Mise enœuvre d’un réseau participatif du suivi du rivage. Expérimentations dans les ÎlesLoyauté en Nouvelle-Calédonie ».
Contexte de l’étude
Objectifs du projet MOM Litto
Etudier la vulnérabilité des Îles Loyauté face aux risques d’érosion et de submersion :
Discussions& Conclusion
2
Etudier la vulnérabilité des Îles Loyauté face aux risques d’érosion et de submersion :
Mesures scientifiques sur le terrain (DGPS, topomètre, drone, etc.) Privilégier les interactions entre les populations locales et la communauté scientifique
Province des Îles Loyauté
Passe du pont de Mouli au sud de l’atoll d’Ouvéa(source : www.easyvoyage.com)
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
Les missions de mon stage
Caractériser les tendances évolutives des rivages (MNT différentiels, bilans sédimentaires) Modéliser le risque de submersion marine associé aux aléas cycloniques
et aux scenarii d’élévation future du niveau marin
Vulnérabilité exacerbée des îles basses du Pacifique face au changement climatique
(Stocker et al., 2013)
Discussions& Conclusion
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Un atoll de Nouvelle-Calédonie, dans le Sud-Ouest Pacifique
Présentation du site d’étude : l’atoll d’Ouvéa
(Stocker et al., 2013)
Carton de localisation de l’atoll d’Ouvéa(source : BD Topo, DITTT ; réal. : Lendre, 2017)Bombement de la plaque australienne
en amont de la fosse des Nouvelles-Hébrides(source : d’après Dubois et al., 1977, 1988)
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
… Ouvéa, un atoll à enjeux
Sous la menacedes futurs aléas …
Erosion côtière
Discussions& Conclusion
4
Carte de localisation des enjeux humains et économiques en fonction de la répartition et de l’étendue des tribus côtières ainsi que des structures touristiques de l’atoll (source : BD Topo, DITTT ; réal. : Lendre, 2017)
Submersion
… dans le cadre du changement climatique …
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
Site-test de Saint-Joseph
Tribus de Heo et de Takedji en bord de merTribu de Weneki en zone basse ( < 2 m )
Ensemble hétérogène de constructions légères(cases, farés) et dures (écoles, églises et maisons)
Discussions& Conclusion
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Carton de localisation du site-test de Saint-Joseph au nord de l’atoll d’Ouvéa(sources : BD Topo et Ortho, DITTT ; réal. : Lendre, 2017)
Photographie aérienne de la tribu de Heo, capturée au drone et orientée nord-sud (télépilote : Dumas, mission 04/2016)
Maison traditionnelle d’Ouvéa, recouverte de feuilles de Pandanus, à gauche(© Moyse-Faurie, 1997 ; source : www.lacito.vjf.cnrs.fr)Confection d’une case mélanésienne, fabriquée à partir de feuilles de cocotier, à droite(source : www.troisdeuxun.over-blog.net)
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
Site-test de Mouli
Dynamiques hydro-sédimentaires originalesau niveau de la passe du pont de Mouli
Hôtel « Paradis d’Ouvéa », un complexe touristique de luxe en bordure de plage
Discussions& Conclusion
6Photographie aérienne de l’hôtel « Paradis » d’Ouvéa , capturée au drone et orientée sud-ouest – nord-est (télépilote : Dumas, mission 04/2016)
Carton de localisation du site-test de Mouli au sud de l’atoll d’Ouvéa(sources : BD Topo et Ortho, DITTT ; réal. : Lendre, 2017)
Photographie aérienne de la passe de Lifou, au niveau du pont de Mouliet orientée nord-est – sud-ouest ( source : fr.aircalin.com/fr/lagon-nouvelle-caledonie)
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
Première méthode : MNT différentiels à partir de levés topographiques au DGPS
Semis de points topographiques auniveau de l’hôtel « Paradis d’Ouvéa » &interpolation des levés de terrain surSurfer® par la méthode du krigeage(sources : BD Ortho de la DITTT, mission06/2017 ; réal. : Lendre, 2017).
Sur le terrain
• Matériel : GPS Trimble R4 différentiel
I] Réalisation de Modèles Numériques de Terrain différentiels
Discussions& Conclusion
7DGPS Trimble R4 pour l’acquisition des donnéestopographiques (Le Duff, mission 06/2015)
• Matériel : GPS Trimble R4 différentiel
• Protocole expérimental : semis de pointsrépartis en transects de plage réguliers
Traitements sur Surfer®
• 1ère étape : Modèles Numériques deTerrain réalisés à partir de l’interpolation(krigeage) des données topographiquesde terrain
• 2ème étape : MNT différentiels générés àpartir de la comparaison de deux MNT
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
Deuxième méthode : MNT différentiels à partir de levés photogrammétriques au drone
Sur le terrain
• Matériel : Quadricopter Phantom® avec
Drone Phantom IV ®(source : www.dji.com)
Discussions& Conclusion
8
• Matériel : Quadricopter Phantom® aveccaméra embarquée
• Protocole expérimental : plusieurs sériesde captures obliques et verticales
Traitements sur Photoscan® et QGis®
• 1ère étape : Modèles Numériques deSurface réalisés à partir de l’interpolation(triangulation) du nage de points (pixels)issu de l’alignement des photographies
• 2ème étape : MNT différentiels générés àpartir de la comparaison de deux MNS,suite à la suppression du sursol
Différentes étapes du traitementphotogrammétrique (source :mission 06/2017 - secteur de lachefferie de Takedji ; réal. :Lendre, 2017)
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
II] Réalisation d’un modèle de submersion marine
Submersion associée à un cyclone
Surcote cyclonique de + 1,0 m(des Garets, 2005 )
Submersion en lien avec l’élévation
Modélisations dedeux types d’aléa
Discussions& Conclusion
9
Submersion en lien avec l’élévation future du niveau marin
Scénario extrême du GIEC pour 2100 :Hausse de 0,65 ± 0,05 m pour larégion du Sud-Ouest Pacifique(Church et al., 2013)
Méthodologie employée
Représentation, sur un MNT, del’étendue et de l’affleurement d’une« inondation passive » relative à unesubmersion au sein d’une zone basse
Modèle Numérique de Terrain du district de Saint-Joseph et délimitations des terres coutumières de chaque tribu (sources : BD Topo et Ortho, DITTT, mission 06/2017 ; réal. : Lendre, 2017)
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
Bilan sédimentaireVolume (en m3)
+567,7
-399,0
+168,8
2015 - 2016
Bilan sédimentaireVolume (en m3)
+138,4
-609,0
-470,6
2016 - 2017
Secteur de l’église (St -Joseph)
Discussions& Conclusion
10
Dynamiques sédimentaires du secteur de l’église, dans le district de Saint-Joseph, pour les périodes 2015-2016, à gauche et 2016-2017, à droite. MNT différentiels topographiques.(sources : BD Ortho, DITTT, missions 10/2015, 08/2016 et 06/2017 ; réal. : Lendre, 2017)
64 % de la surface de la plage manifeste un engraissement
+168,8
70 % de la surface de la plage manifeste un
amaigrissement
-470,6
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
Bilan sédimentairedu côté lagon
Volume (en m3)
70 % de la surface de
+4 526,3
-1 214,5
+3 311,9
2015 - 2016Bilan sédimentaire
du côté lagonVolume (en m3)
80 % de la surface de
+1 286,7
-15 247,2
-13 960,5
2016 - 2017
Secteur nord-est de Mouli
Discussions& Conclusion
11
Dynamiques sédimentaires du secteur nord-est de Mouli, pour les périodes 2015-2016, en haut et 2016-2017, en bas.MNT différentiels topographiques (sources : BD Ortho, DITTT, missions 07/2015, 07/2016 et 06/2017 ; réal. : Lendre, 2017)
70 % de la surface de la plage manifeste un engraissement
Bilan sédimentairebaie de LekinyVolume (en m3)
70 % de la surface de la plage manifeste
un amaigrissement
80 % de la surface de la plage manifeste un
amaigrissement
Bilan sédimentairebaie de LekinyVolume (en m3)
90 % de la surface de la plage manifeste un
amaigrissement
+148,6
-1 096,8
-948,2
+42,4
-1 328,6
-1 286,2
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
MNTtopographique
Secteur du magasin (St -Joseph)
MNTphotogrammétrique
Résolutiontrès élevée
0,04 m/pixel
Résolutionpeu élevée
0,28 m en x
Discussions& Conclusion
12Dynamiques sédimentaires du secteur du magasin (district de Saint-Joseph) pour la période 2015-2017. MNT différentiel topographique (à gauche) et photogrammétrique (à droite) (sources : BD Ortho, DITTT, missions 02/2015 pour le drone et 03/2015 pour le DGPS, mission 06/2017 ; réal.: Lendre, 2017)
0,04 m/pixel(en x et y)
0,02 m en z
Représentation plus fine et précise de
l’évolution de la plage
0,28 m en x1,43 m en y0,16 m en z
Représentation schématique et
grossière de l’évolution de la plage
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
Site-test de St -Joseph
Discussions& Conclusion
13
Modélisation de l’étendue probable d’une submersion marine sur le secteur de Saint-Joseph,dans le cadre d’une houle cyclonique de +1,0 m à l’horizon 2100. Carte par typologie d’enjeux à droite(sources : BD Topo et Ortho, DITTT, mission 06/2017 ; réal. : Lendre, 2017)
MéthodesDynamiques
sédimentairesModélisationsde submersion
Introduction
Site-test de l’hôtel « Paradis d’Ouvéa » (Mouli)
Discussions& Conclusion
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Modélisation de l’étendue probable d’une submersion marine sur le secteur de l’hôtel « Paradis d’Ouvéa »,dans le cadre d’une houle cyclonique de +1,0 m à l’horizon 2100. Carte par typologie d’enjeux à droite(sources : BD Topo et Ortho, DITTT, mission 06/2017 ; réal. : Lendre, 2017)
MéthodesDynamiques
sédimentairesDiscussions
& ConclusionModélisationsde submersion
Introduction
Site-test de l’hôtel « Paradis d’Ouvéa » (Mouli)
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Photographies aériennes du site de Mouli, capturées en 1954 à gauche (orientée sud-nord) et en 1976 à droite (orientée sud-est – nord-ouest). La formation progressive du tombolo et sa végétalisation sont bien distinctes sur ces deux photographies(source : IGN)
MéthodesDynamiques
sédimentairesDiscussions
& ConclusionModélisationsde submersion
Introduction
Limites & Perspectives des outils cartographiques développés
Cartes de dynamique sédimentaire
MNT topographiques et photogrammétriques =outils cartographiques efficaces pour évaluer lesdynamiques et les bilans sédimentaires
Modélisations de submersion
MNT = outil de spatialisation des zones bassesinondables dans le cas d’une submersion
Nécessité d’une telle cartographie pour la réalisation d’outils d’aide à la décisionFinalité : adopter une gestion intégrée de la zone côtière d’Ouvéa 16
Biais et erreurs en lien avec :• le protocole expérimental• la précision du matériel manipulé• les modalités de levé• les méthodes d’interpolation utilisées
Les mesures sur le terrain doivent se densifier etse poursuivre sur le long terme pour affinerl’analyse des processus d’érosion et d’accrétion
Incertitudes relatives aux projections dessubmersions associées à un cyclone ou àl’élévation du niveau de la mer
… Vers des pistes d’étude sur les dynamiquesde submersion et leurs impacts sur lesmodifications morphologiques de la côte
Merci de votre attention …