COMITE UTILISATEURS OBLIC - Dimenc

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

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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


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)


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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


Introduction

… Ouvéa, un atoll à enjeux

Sous la menacedes futurs aléas …

Erosion côtière


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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


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)


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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


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


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


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


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


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)


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• 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


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


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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


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)


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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


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


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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


amaigrissement

Bilan sédimentairebaie de LekinyVolume (en m3)


amaigrissement

+148,6

-1 096,8

-948,2

+42,4

-1 328,6

-1 286,2

MéthodesDynamiques


Introduction

MNTtopographique

Secteur du magasin (St -Joseph)

MNTphotogrammétrique

Résolutiontrès élevée

0,04 m/pixel

Résolutionpeu élevée

0,28 m en x


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


Introduction

Site-test de St -Joseph


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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


Introduction

Site-test de l’hôtel « Paradis d’Ouvéa » (Mouli)


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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 …

Documents

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