Erosion of flysch seacliffs in the French Basque Country : benefits of a typological approach of gravitational instabilities
Érosion des falaises de flysch du Pays Basque français : apports d'une approche typologique des instabilités gravitaires
Résumé
Seacliff retreat is a hazard that threatens people and infrastructure safety in coastal areas. Basque Country seacliffs, located in Pyrénées-Atlantiques (64), France, retreats at rates varying from mm.yr-1 up to m.yr-1 according to spatial areas. Presently, the factors and phenomena controlling the temporal and spatial variability of seacliff erosion are not well known. This PhD considers an angle that is seldom approached in this field: the different instability types contributing to erosion. Thus, this work aimed to hierarchize seacliff retreat rates according to instability types and their contributing factors.For this purpose, a naturalistic and quantified approach has been applied on two spatial scales, to characterize geology and geomorphology. At regional scale (1:25 000 m), the mean top cliff retreat rate was assessed by analysing aerial photographs (1938-2018): it varies from 0.01 up to 0.16 m.yr-1 depending on the seacliffs morphotypes classified according to their geological structure and cover. The inventory was updated by analysing DEM and orthophotographs from 2018, with 290 events categorized in 5 instability types. About 75% of these phenomena did not contribute to the top cliff retreat. At site scale (1:2 500 m), the volumes eroded (2019-2022) were quantified by the difference of surfaces produced by lidar point clouds. Analysis of archival and recent aerial photographs revealed return periods of top cliff retreat range from 30 to over 80 years and are attributable to combinations of different instability types triggered successively. Geological and geomorphological factors contributing to instability types were hierarchized, based on field observations. Therefore, return period and retreat rates of Basque seacliffs are linked to combinations of gravitational instabilities and geological and geomorphological factors.
L'érosion des falaises constitue un risque pour la pérennité des populations et des infrastructures côtières. Les falaises du Pays Basque, situées dans les Pyrénées-Atlantiques (64), s'érodent à des vitesses variant du mm.an-1 au m.an-1, selon les secteurs. Actuellement, les facteurs et les instabilités prépondérants qui régissent la variabilité temporelle et spatiale du recul des falaises sont mal connus. Cette thèse considère un aspect rarement abordé dans cette thématique : les types d'instabilités gravitaires participant à l'érosion. Ce travail a entrepris de hiérarchiser les vitesses de recul des falaises en fonction des types d'instabilités gravitaires et de leurs facteurs contributifs.Dans ce but, une démarche naturaliste et quantifiée de caractérisation géologique et géomorphologique a été déployée à deux échelles spatiales. A l'échelle régionale (1 : 25 000ème), la vitesse moyenne de recul du sommet de falaise a été quantifiée par analyse de photographies aériennes (1938-2018) : elle diffère de 0.01 à 0.16 m.an- 1 selon les morphotypes de falaises, classés en fonction de leur structure et couverture géologique. L'inventaire a été actualisé par analyse du MNT et d'orthophotographies de 2018, avec 290 évènements catégorisés en 5 types d'instabilités. Environ 75% d'entre eux n'a pas contribué au recul du sommet de falaise. A l'échelle du site (1 : 2 500ème), les volumes érodés (2019-2022) ont été quantifiés par différence de surfaces issues de données lidar. Les périodes de retour ont été évaluées de 30 à plus de 80 ans par analyse de photographies aériennes et associées à différentes combinaisons d'instabilités gravitaires successives. Les facteurs géologiques et géomorphologiques contribuant aux types d'instabilités ont été hiérarchisés à partir d'observations de terrain. Ainsi, la période de retour et la vitesse de recul des falaises basques sont associées à des combinaisons d'instabilités gravitaires et de facteurs géologiques et géomorphologiques.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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