Modélisation validée de l’hydro-morpho-sédimentologie, base physique d’une modélisation environnementale de l’estuaire de la Seine

Le projet MORPHOSEINE vise à exploiter l’outil de modélisation MARS3D CurviSeine mis en place par l’Ifremer dans le cadre des programmes Seine-Aval 4 et 5, afin de répondre à l’attente concernant l’évolution possible de l’estuaireZone aval d’un fleuve, sous l’influence de la marée. Pour la Seine, l’estuaire s’étend sur 170km, du barrages de Poses à la baie de Seine. C’est également un lieu de rencontre entre les eaux douces venant du bassin versant et les eaux salées arrivant de la mer, à la base de la richesse écologique du milieu. More dans les 50 prochaines années. La « trajectoire » du système estuarien est déclinée sous plusieurs paramètres ou indicateurs, destinés à caractériser les habitats pélagiques et benthiques : i) distribution des salinités et des matières en suspension (MES), et ii) évolution morphologique, avec un regard particulier sur l’hypsométrie (évolution des zones subtidales et intertidales).

La validation du modèleEnsemble d’équations permettant de reproduire analytiquement le fonctionnement d’un système. More morphosédimentaireEnsemble des caractéristiques morphologiques et sédimentologiques caractérisant un lieu. More s’appuie principalement sur une période décennale actuelle bien documentée (2009-2018) et sur une période tendancielle (2016-2026), pour lesquelles les tendances morphologiques simulées sont comparées avec une autre approche de modélisation mise en place par la société ARTELIA pour le compte du GPMH (TELEMAC3D-Seine). D’autre part, une tentative de reconstitution de l’évolution morphosédimentaireEnsemble des caractéristiques morphologiques et sédimentologiques caractérisant un lieu. More rétrospective a été réalisée afin d’apporter une analyse critique sur des simulations prospectives à des échelles de temps plus longues (50 ans).

L’analyse des simulations sur la période 1975-1995 permet de mieux caractériser les évènements morphogènes de l’embouchure. L’influence des vagues et du marnageDifférence entre le niveau de pleine mer et de basse mer en un point donné. En estuaire, il est fonction du coefficient de marée, du débit du cours d’eau et de facteurs climatiques. More sur les évolutions morphologiques des zones subtidales et intertidales est importantes, alors que les apports fluviaux semblent moins déterminants.

Les travaux de modélisation prospective à 50 ans se sont portés sur la comparaison de deux scénarios « extrêmes » de montée du niveau de la mer (RCP 2.6 : +3 mm/an et RCP 8.5 : +24/mm/an ; rapport du GIEC 2017). Les résultats révèlent que l’estuaireZone aval d’un fleuve, sous l’influence de la marée. Pour la Seine, l’estuaire s’étend sur 170km, du barrages de Poses à la baie de Seine. C’est également un lieu de rencontre entre les eaux douces venant du bassin versant et les eaux salées arrivant de la mer, à la base de la richesse écologique du milieu. More aval a la capacité de s’adapter à la montée du niveau moyen avec une accrétionDéveloppement progressif d’une accumulation sédimentaire recevant constamment des apports nouveaux. (vs érosion) More globale de l’embouchure. Cette adaptation se traduit par des estrans moyens et supérieurs conservés après 50 ans. Il est donc important de noter que la montée du niveau de la mer n’est pas systématiquement associée à une perte des zones intertidales, en particulier si suffisamment de sédiments sont disponibles pour nourrir l’adaptation morphologique de l’estuaireZone aval d’un fleuve, sous l’influence de la marée. Pour la Seine, l’estuaire s’étend sur 170km, du barrages de Poses à la baie de Seine. C’est également un lieu de rencontre entre les eaux douces venant du bassin versant et les eaux salées arrivant de la mer, à la base de la richesse écologique du milieu. More.

Les travaux de modélisation numérique conduits dans ce projet ont permis d’apporter une meilleure compréhension de la dynamique morphosédimentaireEnsemble des caractéristiques morphologiques et sédimentologiques caractérisant un lieu. More de l’estuaireZone aval d’un fleuve, sous l’influence de la marée. Pour la Seine, l’estuaire s’étend sur 170km, du barrages de Poses à la baie de Seine. C’est également un lieu de rencontre entre les eaux douces venant du bassin versant et les eaux salées arrivant de la mer, à la base de la richesse écologique du milieu. More à l’échelle de 10 à 50 ans. Néanmoins, la modélisation morphodynamique réaliste à l’échelle d’un estuaireZone aval d’un fleuve, sous l’influence de la marée. Pour la Seine, l’estuaire s’étend sur 170km, du barrages de Poses à la baie de Seine. C’est également un lieu de rencontre entre les eaux douces venant du bassin versant et les eaux salées arrivant de la mer, à la base de la richesse écologique du milieu. More (i.e. dynamique tridimensionnelle, sable-vase, vagues-courants, avec aménagements-dragages), est très complexe à mener et est rarement réalisée au-delà de 10 ans à cause de contraintes liées au temps de calcul et aux problèmes de stabilité numérique.