A systemic and comprehensive assessment of coastal hazard changes: method and application to France and its overseas territories
Évaluation systémique et globale des évolutions des risques côtiers : méthode et application à la France et à ses territoires d'outre-mer
Résumé
In the context of climate change, height and frequency variations in extreme sea levels (ESLs) are studied using deterministic and probabilistic approaches. However, this type of approach does not highlight the dynamic effects (waves, currents) generated by metocean events (storms, cyclones, long swells, and tsunamis) beyond their effects on sea levels. In particular, ESL estimates are calculated by considering the main determining physical factors but cannot include all the effects of these factors. Ultimately, this can lead to confusion between ESL and hazard. This article proposes a systemic assessment method to analyze coastal hazard changes at regional scales, integrating parameters influencing sea levels, as well as factors describing the geomorphological context (length and shape of the coast, width of the continental shelf), metocean events, and the marine environment (e.g., coral reef state and sea ice extent). French mainland and overseas territories were selected to apply the method. The present study highlights the need to consider not only the sea level variability, but also the current and future characteristics of metocean events. The long, concave coasts bordered by a wide continental shelf appear particularly sensitive to variations in the intensity or trajectory of metocean events. Coral reef degradation in the tropics and the decrease in seasonal sea ice extent in the polar regions can also significantly change the nearshore hydrodynamics and impacts on the shoreline. These results help us to predict the types of hazard (shoreline erosion, rapid submersion, and/or permanent flooding) that will increase the most in different coastal zones.
Dans le contexte du changement climatique, les variations de hauteur et de fréquence des niveaux marins extrêmes (en anglais, extreme sea levels (ESL)) ont été étudiées par des approches déterministes et probabilistes. Cependant, ce type d'approche ne met pas en évidence les effets dynamiques (vagues, courants) générés par les événements météo-marins (tempêtes, cyclones, houles longues et tsunamis) au-delà des effets sur les niveaux marins. En particulier, les estimations des ESL sont calculées en tenant compte des principaux facteurs physiques déterminants, mais ne peuvent rendre compte de tous les effets de ces facteurs. En définitive, il peut en résulter une confusion entre ESL et aléa. Cet article propose une méthode systémique d'évaluation de l'évolution des aléas littoraux à des échelles régionales, intégrant les paramètres influençant les niveaux marins, ainsi que des facteurs décrivant la configuration géomorphologique (longueur et forme de la côte, largeur du plateau continental), les événements météo-marins (tempêtes, cyclones, houles longues et tsunamis) et l'environnement marin (p. ex., état des récifs coralliens et étendue des glaces de mer). Des territoires français de métropole et d'outre-mer ont été sélectionnés pour appliquer la méthode. La présente étude met en évidence la nécessité de considérer non seulement la variabilité des niveaux marins, mais également les caractéristiques actuelles et futures des événements météo-marins. Les longues façades maritimes, de formes concaves et bordées par un large plateau continental apparaissent particulièrement sensibles aux variations d'intensité ou de trajectoire des événements météo-marins. La dégradation des récifs coralliens dans les tropiques, et la diminution de l'étendue de la glace de mer dans les régions polaires peuvent changer significativement les actions hydrauliques et leurs impacts sur la côte. Ces résultats contribuent à prévoir les types d'aléa (érosion, submersion rapide et/ou inondations permanentes des terres basses) qui augmenteront le plus sur les divers territoires littoraux.
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