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OpenEdition Books

Le développement durable à découvert

 | 
Agathe Euzen
, 
Laurence Eymard
, 
Françoise Gaill

Deuxième partie - L'environnement, un système global dynamique

10. Élévation du niveau de la mer

Guy Wöppelmann et Xavier Bertin

Texte intégral

1Les variations générales du niveau de la mer sont à la fois une conséquence et un indicateur de changement climatique planétaire (cf. I.7). La fonte des glaces continentales et le transfert de ces masses d’eau vers les océans, d’une part, et le réchauffement des océans et leur dilatation thermique, d’autre part, sont les causes principales à l’origine de ces variations aux échelles globales et multidécennale à millénaire. Les analyses des observations des marégraphes*, acquises à la côte depuis, parfois, trois cents ans, indiquent une remontée générale du niveau de la mer, dont les plus récentes estimations sont de 1,7 à 1,8 mm/an au cours du siècle passé, avec des incertitudes typiques de 0,3 mm/an, soit 17-18 cm en cent ans. Celles obtenues par satellite sont plus élevées, de l’ordre de 3,2±0,4 mm/an, mais elles portent sur une période plus courte, essentiellement depuis 1993. À titre de repère, les indicateurs géologiques ou archéologiques suggèrent un niveau général stable au cours des derniers millénaires, alors qu’il serait remonté à des taux pouvant atteindre plusieurs cm/an pendant des épisodes plus reculés de grande fonte des glaces continentales, il y a environ 14 000 ans (cf. II.3).

Une hausse globale

2Les déterminations récentes de l’élévation du niveau de la mer peuvent paraître modestes, mais les valeurs obtenues sont significatives, suggérant une accélération contemporaine coïncidant avec celle des températures de l’atmosphère. Il convient néanmoins de garder à l’esprit les difficultés rencontrées dans l’estimation de ces valeurs et leurs incertitudes, pour comprendre la fourchette des résultats publiés et pouvoir interpréter les différences. Par exemple, une tendance calculée sur vingt ans n’a pas la même signification qu’une autre calculée sur cent ans en présence d’oscillations pluridécennales. De même, la distribution spatiale des données est critique, car les variations géographiques des tendances du niveau de la mer sont désormais reconnues (figure). Les processus à l’origine de ces variations géographiques sont multiples : 1) dilatation thermique des couches des océans ; 2) fonte des glaces continentales et effets gravitationnels associés à la redistribution des masses d’eau en surface, mais aussi à l’intérieur du manteau terrestre ; 3) redistribution des champs de pression atmosphérique ; et enfin, 4) mouvements verticaux du socle côtier.

Variabilité géographique des tendances du niveau de la mer dans deux régions du monde (courbes de gauche). Dans ces panneaux sont représentées les observations des marégraphes* disposant d’enregistrements longs et de grande qualité. Il s’agit de moyennes annuelles issues du service international du niveau moyen de la mer (PSMSL). Les panneaux de droite montrent les séries marégraphiques corrigées des vitesses GPS de stations placées à proximité ou (mieux) sur les marégraphes. La dispersion observée dans les panneaux de gauche est alors remarquablement réduite dans les trois régions (écart-type de 0,3 mm/an)

Variations à l’échelle locale

3Alors que le groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC*) a surtout porté son attention sur l’estimation de paramètres indicateurs du changement climatique à l’échelle globale, une part importante de l’intérêt scientifique, économique et social se trouve dans les variations locales du niveau marin, lesquelles pourront s’écarter notablement de la moyenne globale. À l’échelle régionale, des facteurs d’origine dynamique résultants du couplage entre l’atmosphère et les océans peuvent accentuer ou atténuer les variations générales. Ce fut par exemple le cas en mer Méditerranée entre 1960 et 2000, avec un taux de montée du niveau marin négligeable (dans les barres d’erreur de 0,4 mm/an) alors qu’il était de 1,7 mm/an globalement sur cette même période. Plus localement, la situation se complique avec les mouvements verticaux du sol à la côte. Par exemple, à Stavanger (Norvège) en Europe du Nord et à Neah Bay (États-Unis) en Amérique du Nord, c’est une baisse du niveau de la mer qui est observée par les marégraphes, car ces régions étaient couvertes d’énormes calottes de glace lors de la dernière glaciation. Aujourd’hui, l’intérieur de la Terre continue de se réajuster à la redistribution des masses liées à leur fonte et ces régions témoignent de cet ajustement par un mouvement vertical dit de « rebond postglaciaire* », qui peut atteindre 1 cm/an.

Un défi métrologique

4Quel que soit le territoire, il importe donc de prendre en compte, aussi bien les mouvements de la terre à la côte que ceux des océans. Les techniques satellitaires de géodésie* rendent désormais possible une meilleure compréhension de l’importance respective des facteurs en jeu. Parmi ces techniques, le GPS (Global Positioning System) s’est rapidement imposé en raison de la qualité de ses résultats, de son utilisation pratique et des coûts relativement raisonnables du matériel. Si ces résultats sont encourageants (figure), l’objectif constitue encore un défi métrologique, car les signaux recherchés sont ténus. L’application de ces techniques ne donne pas des résultats aussi spectaculaires pour toutes les régions. D’une part, les marégraphes côtiers sont encore loin d’être équipés de stations GPS permanentes. D’autre part, la définition de la stratégie d’analyse des mesures GPS doit se faire avec soin et peu de groupes dans le monde sont capables de produire des résultats suffisamment fins, semblables à ceux de la figure. Une infrastructure de dimension mondiale est nécessaire, notamment pour la réanalyse des orbites des satellites et pour la réalisation précise du repère terrestre dans lequel les mouvements des points à la surface de la Terre sont déterminés. En France, un service d’observation (cf. VI.4) se met en place pour apporter des éléments de réponse à la question des variations à long terme du niveau de la mer à la côte, et par rapport à celle-ci (SONEL).

5Parmi les diverses conséquences de l’élévation du niveau des océans, les chercheurs pensent, depuis plusieurs décennies, que celle-ci participe à une augmentation de l’érosion côtière. Ainsi, en 1962, Per Bruun avait déjà proposé une relation empirique selon laquelle, sous l’effet d’une élévation du niveau de la mer, le profil d’une plage se maintenait et était translaté vers la côte. Cette relation implique que l’élévation du niveau des mers actuelle contribue à l’érosion côtière à hauteur d’un à plusieurs décimètres par an. L’élévation du niveau des océans implique ensuite que des niveaux de plus en plus élevés sont atteints lors des tempêtes. Les submersions marines, comme celle occasionnée par la tempête Xynthia en février 2010, pourraient donc devenir plus fréquentes.

Bibliographie

Références bibliographiques

• J. CHURCH et al. (éd.) – Understanding Sea-Level Rise and Variability, Wiley-Blackwell, 2010.

• G. LE COZANNET et al. L’élévation récente du niveau de la mer et l’érosion côtière : le cas d’îles océaniques du Pacifique, La Revue du BRGM pour une Terre durable, n° 14, 2011.

• P. A. PIRAZZOLI – Sea Level Changes : the Last 20,000 Years, John Wiley & Sons, 1996.

Table des illustrations

Légende Variabilité géographique des tendances du niveau de la mer dans deux régions du monde (courbes de gauche). Dans ces panneaux sont représentées les observations des marégraphes* disposant d’enregistrements longs et de grande qualité. Il s’agit de moyennes annuelles issues du service international du niveau moyen de la mer (PSMSL). Les panneaux de droite montrent les séries marégraphiques corrigées des vitesses GPS de stations placées à proximité ou (mieux) sur les marégraphes. La dispersion observée dans les panneaux de gauche est alors remarquablement réduite dans les trois régions (écart-type de 0,3 mm/an)
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/10619/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 575k

Auteurs

Géodésiste et Géophysicien, Professeur des Universités, Contact national du Programme mondial d’Observation du Niveau de la Mer de la Commission océanographique intergouvernementale de l’UNESCO, LIENSs, Université de La Rochelle, La Rochelle.
guy.woppelmann@univ-lr.fr

Océanographie physique et dynamique sédimentaire côtière, Chargé de Recherche au CNRS, LIENSs, La Rochelle.
xbertin@univ-lr.fr

© CNRS Éditions, 2013

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