Adaptation du littoral au changement climatique : le Cerema réalise des mesures hydrographiques fluviales et côtières

Le projet Rhomarin

Ce projet interne Cerema est porté par l’équipe de recherche RHITME et s’inscrit dans une problématique d’adaptation du littoral au changement climatique avec un focus particulier sur les embouchures d’estuaire. Il vise à développer des outils de suivi et de prédiction des échanges sédimentaires entre le Rhône et les zones côtières adjacentes, afin de comprendre les interactions sédimentaires à l’embouchure du Rhône et d’analyser l’efficacité de grands aménagements du delta sur le rechargement en sable du littoral adjacent de la Camargue dans les Salins du Midi.

Dans ce cadre, le Cerema Normandie-Centre a réalisé des mesures de bathymétrie pour décrire la morphologie des fonds dans l’embouchure estuarienne du Rhône et du littoral. Des mesures de courantométrie et de salinité pour décrire la courantologie et la variation spatiale du coin salé ainsi que des mesures de quantification de transport solide par charriage ont également été réalisée dans l’embouchure estuarienne du fleuve.

La méthodologie

1. Description des fonds – mesures bathymétriques monofaisceau

Les mesures bathymétriques sont réalisées avec un échosondeur monofaisceau bi-fréquence ODOM Echotrac E20 dont les deux fréquences d’émission utilisées sont de 200 kHz et 33 kHz. Les mesures de l’écho acoustique du sondeur, combinées au déplacement de l’embarcation, engendrent un profil de profondeur composé d’un grand nombre de points, permettant d’obtenir une morphologie du fond à l’aplomb de la trajectoire de l’embarcation.

2. Description de la courantologie et du coin salé – mesures aDcp et de conductivité

Les profils de salinité de la colonne d’eau ont été établis à l’aide d’un enregistreur WISENS CTDS mesurant et enregistrant à intervalle régulier la conductivité, la pression, la température et la salinité sur la gamme 0 à 300 m.
Les mesures de courants ont été assurées par un aDcp (acoustic Doppler curent profiler) Teledyne Riveray possédant quatre faisceaux acoustiques étroits de 2 degrés inclinés à 30° par rapport à la verticale. L’aDcp mesure les vitesses et les directions des écoulements sur une section, permettant d’étudier la structure des écoulements et de calculer les débits.

3. Quantification du charriage – mesures par hydrophone

Les mesures ont été réalisées avec un hydrophone Teledyne Reson TC4014-5 connecté à un boitier d’enregistrement RESEA 320 RTSYS. Cette méthode d’acoustique passive permet d’enregistrer les sons émis dans la colonne d’eau par la rivière. Elle est basée sur l’existence d’une corrélation entre la puissance acoustique et les taux de charriage. A partir des enregistrements, il est possible de calculer la puissance acoustique du charriage.
Ces mesures s’intègrent dans la collaboration du Cerema au projet de recherche d’intérêt régional Sound of SEdiments in Sandy Rivers (SSESAR) porté par l’Université de Tours qui vise l'affinement métrologique des techniques d'acoustique environnementale les plus récentes.

4. Positionnement des mesures

Le positionnement des mesures est assuré par le système Full GNSS, à l’aide de récepteurs GNSS Trimble R12i, R6 et R7, connecté au réseau de stations d’observations Orphéon permettant la réception et l’intégration de corrections en temps réel (RTK) assurant un positionnement centimétrique des mesures.

Les résultats

Embouchure du Rhône

• 41 profils en travers bathymétriques levés avec un sondeur monofaisceau bi-fréquence ;

• 4 profils en travers courantométriques avec un aDcp localisés dans la partie fluviale et maritime ;

• 1 profil courantométrique avec un aDcp en long dans la partie fluviale et maritime ;

• 44 profils de salinité avec une sonde CTDS localisés au droit des profils bathymétriques.

Digue de Quenin

• 21 profils bathymétriques ; 

• 1 profil en long et des profils en travers du haut de la digue ; 

• 3 profils de salinité localisés à 750 m de la côte.

Ces mesures participent à la construction d’une base de données pour alimenter un modèle hydrosédimentaire Telemac 3D permettant d’affiner la description des processus hydrodynamiques et les mouvements sédimentaires sur une durée suffisamment longue en intégrant les évolutions des forçages avec les scénarios de changement climatique.