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14.1.4 : Relief des dépôts côtiers - Géosciences


Certaines zones côtières sont dominées par l'érosion, par exemple la côte Pacifique de l'Amérique du Nord, tandis que d'autres sont dominées par les dépôts, par exemple les côtes atlantique et caraïbe des États-Unis. Sur les côtes où les dépôts dominent, les sédiments côtiers sont encore érodés dans certaines zones et déposés dans d'autres.

Sur les côtes dominées par les processus de dépôt, la plupart des sédiments déposés proviennent généralement de grands fleuves. Une grande partie des sédiments se dépose immédiatement à l'embouchure de la rivière, créant de grands deltas. Un exemple évident est celui où le fleuve Mississippi se jette dans le golfe du Mexique à la Nouvelle-Orléans ; un autre est le fleuve Jaune (Huang He) en Chine (Figure (PageIndex{1})).

L'évolution des caractéristiques des dépôts sableux sur les côtes maritimes est principalement influencée par les vagues et les courants, en particulier les courants côtiers. Lorsque les sédiments sont transportés le long d'un rivage, soit ils se déposent sur les plages, soit ils créent d'autres caractéristiques de dépôt. UNE cracher, par exemple, est un dépôt sableux allongé qui s'étend dans l'eau libre dans la direction d'un courant littoral (Figure (PageIndex{2})).

Une flèche qui s'étend à travers une baie jusqu'à la fermer, ou presque la fermer, est connue sous le nom de bar de Baymouth (Figure (PageIndex{3})). La plupart des baies ont des ruisseaux qui s'y jettent, et comme cette eau doit sortir, il est rare qu'un bar baymouth ferme complètement l'entrée d'une baie.

Tombolos sont courantes là où les îles sont abondantes, et elles se forment généralement là où il y a une ombre de vague derrière une île côtière (Figure (PageIndex{4})). Cela devient une zone à énergie réduite, le courant côtier ralentit et les sédiments s'accumulent. Finalement, suffisamment de sédiments s'accumulent pour relier l'île au continent avec un tombolo (Figure (PageIndex{5})).

Dans les zones où les sédiments côtiers sont abondants et où le relief côtier est faible (parce qu'il y a eu peu ou pas de soulèvement côtier récent), il est courant que îles barrières à former (Figure (PageIndex{6})). Les îles barrières sont des îles allongées composées de sable qui se forment au large du continent, atteignant potentiellement plusieurs kilomètres de large et des centaines de kilomètres de long. Ils sont communs le long de la côte du golfe des États-Unis, du Texas à la Floride, et le long de la côte atlantique des États-Unis, de la Floride au Massachusetts. Les îles se forment souvent à la suite du déplacement des sédiments vers le large par le biais de la décharge fluviale, tandis que l'action des vagues a pour effet de repousser les sédiments vers le rivage. L'accumulation de sédiments qui en résulte est ensuite étirée en de longues îles-barrières par le transport côtier.

Les îles-barrières matures contiennent un certain nombre de zones écologiques. Commençant du côté de l'océan de l'île, il y a une plage, composée des zones décrites précédemment. Derrière la plage se trouvent des dunes constituées de sable transporté par le vent. Le côté océan des dunes abrite des herbes et d'autres plantes qui aident à stabiliser le sable contre l'érosion, et aident également à ralentir le vent pour permettre au sable de se déposer et de s'accumuler. Au-delà des dunes se trouve un plat-barrière plus fortement végétalisé, recouvert d'arbustes et d'arbres plus grands qui tolèrent les vents violents et les conditions salées. À mesure que le terrain descend du côté de l'île faisant face au continent, les zones basses se transforment en un habitat de marais salé ou de vasière, qui est protégé de l'action des vagues, mais est influencé par les changements de marée. Les vasières sont colonisées par des graminées, qui ralentissent le mouvement de l'eau et entraînent une augmentation du dépôt de sédiments, accumulant le terrain dans le marais. Différentes espèces de graminées finissent par dominer les différentes altitudes du marais salé, en fonction de leur tolérance à la submersion dans l'eau de mer. Ces marais salés sont des habitats très importants pour de nombreux invertébrés, oiseaux et poissons juvéniles. Entre l'île et le continent se trouve une lagune, qui contient généralement de l'eau saumâtre provenant du mélange des eaux de ruissellement de la terre et de l'eau de mer dans un espace quelque peu clos. Les îles-barrières, bien qu'elles soient des emplacements attrayants pour les maisons de plage, ne sont pas des structures permanentes et les gens doivent se méfier de construire dessus. Au fil du temps, l'érosion du côté mer de l'île et l'expansion du marais du côté terre amènent l'île à se déplacer lentement vers le continent, finissant par fermer le lagon. Le maintien des herbes des dunes est un moyen de ralentir ce mouvement, et comme nous le verrons dans la section suivante, les gens ont développé un certain nombre d'autres stratégies pour essayer de limiter l'érosion naturelle des plages.


*"Physical Geology" de Steven Earle utilisé sous licence internationale CC-BY 4.0. Téléchargez ce livre gratuitement à http://open.bccampus.ca


17.3 Relief des dépôts côtiers

Certaines zones côtières sont dominées par l'érosion, par exemple la côte Pacifique du Canada et des États-Unis, tandis que d'autres sont dominées par les dépôts, par exemple les côtes atlantique et caraïbe des États-Unis. Mais sur presque toutes les côtes, les dépôts et l'érosion se produisent à des degrés divers la plupart du temps, bien qu'à des endroits différents. Cela est clairement évident dans la région de Tofino sur l'île de Vancouver (figure 17.1), où l'érosion est le processus prédominant sur les promontoires rocheux, tandis que les processus de dépôt prédominent dans les baies. Sur les côtes où les dépôts dominent, les sédiments côtiers sont encore érodés dans certaines zones et déposés dans d'autres.

Le principal facteur permettant de déterminer si une côte est dominée par l'érosion ou le dépôt est son histoire d'activité tectonique. Une côte comme celle de la Colombie-Britannique est tectoniquement active, et la compression et le soulèvement durent depuis des dizaines de millions d'années. Cette côte a également été soulevée au cours des 15 000 dernières années par le rebond isostatique dû à la déglaciation. Les côtes des États-Unis le long de l'Atlantique et du golfe du Mexique n'ont pas connu d'activité tectonique significative depuis quelques centaines de millions d'années et, sauf dans le nord-est, n'ont pas connu de soulèvement post-glaciaire. Ces zones ont relativement peu de relief topographique, et il y a maintenant une érosion minimale du substratum rocheux côtier.

Sur les côtes dominées par les processus de dépôt, la plupart des sédiments déposés proviennent généralement de grands fleuves. Un exemple évident est celui où le fleuve Mississippi se jette dans le golfe du Mexique à la Nouvelle-Orléans, un autre est le fleuve Fraser à Vancouver. Il n'y a pas de grandes rivières apportant des sédiments sableux sur la côte ouest de l'île de Vancouver, mais il y a encore de longues et larges plages de sable. Dans cette zone, la majeure partie du sable provient des dépôts de sable fluvio-glaciaire situés le long du rivage derrière la plage, et une partie provient de l'érosion des roches sur les promontoires.

Les composantes d'une plage type sont illustrées à la figure 17.16. Sur une plage de sable marin, le visage de plage est la zone entre les niveaux de marée basse et haute. UNE berme est une région plus plate au-delà de la portée des marées hautes, cette zone reste sèche sauf pendant les grosses tempêtes.

Figure 17.16 Les composants d'une plage de sable marin [SE]

La plupart des plages connaissent un cycle saisonnier car les conditions changent de l'été à l'hiver. En été, les conditions de mer sont relativement calmes avec des vagues de grande longueur d'onde et de faible amplitude générées par des vents lointains. Les conditions hivernales sont plus rudes, avec des vagues plus courtes et de plus grande amplitude causées par des vents locaux forts. Comme le montre la figure 17.17, la grosse mer de l'hiver érode progressivement le sable des plages, le déplaçant vers un banc de sable sous-marin au large de la plage. Les vagues plus douces de l'été repoussent progressivement ce sable vers le rivage, créant une plage plus large et plus plate.

Figure 17.17 Les différences entre l'été et l'hiver sur les plages dans les zones où les conditions hivernales sont plus rudes et les vagues ont une longueur d'onde plus courte mais une énergie plus élevée. En hiver, le sable de la plage est stocké au large. [SE]

L'évolution des caractéristiques des dépôts sableux sur les côtes maritimes est principalement influencée par les vagues et les courants, en particulier les courants côtiers. Lorsque les sédiments sont transportés le long d'un rivage, soit ils se déposent sur les plages, soit ils créent d'autres caractéristiques de dépôt. UNE cracher, par exemple, est un dépôt de sable allongé qui s'étend dans l'eau libre dans la direction d'un courant littoral. Un bon exemple est Goose Spit à Comox sur l'île de Vancouver (figure 17.18). À cet endroit, le courant littoral s'écoule généralement vers le sud-ouest, et le sable érodé d'une falaise de 60 m de haut de Quadra Sand glaciofluvial du Pléistocène est poussé dans cette direction puis dans le port de Comox.

/> Figure 17.18 La formation de Goose Spit à Comox sur l'île de Vancouver. Le sable qui compose Goose Spit provient de l'érosion du Pléistocène Quadra Sand (un épais dépôt de sable fluvio-glaciaire, comme illustré sur la photo de droite). [SE]

Le sable Quadra à Comox est visible à la figure 17.19. Il y a de nombreuses maisons construites au sommet de la falaise, et les propriétaires ont fait des dépenses considérables pour renforcer la base de la falaise avec de gros rochers anguleux (enrochement) et des barrières en béton afin de limiter l'érosion supplémentaire de leurs propriétés. L'un des résultats sera de priver Goose Spit de sédiments et éventuellement de contribuer à son érosion. Bien sûr, les roches et les barrières de béton ne sont que temporaires, elles seront érodées par de fortes tempêtes hivernales au cours des prochaines décennies et le Quadra Sand contribuera à nouveau au maintien de Goose Spit.

Figure 17.19 La falaise de Quadra Sand à Comox et la vaste barrière de béton et d'enrochement qui a été construite pour réduire l'érosion. Notez que les vagues (lignes pointillées) s'approchent du rivage sous un angle, contribuant au courant littoral. [SE]

Une flèche qui s'étend à travers une baie jusqu'à la fermer, ou presque la fermer, est connue sous le nom de bar baymouth. La plupart des baies ont des ruisseaux qui s'y jettent, et comme cette eau doit sortir, il est rare qu'un bar baymouth ferme complètement l'entrée d'une baie. Dans les zones où il y a suffisamment de sédiments transportés, et il y a des îles près du rivage, un tombolo peuvent se former (Figure 17.20).

Figure 17.20 Une représentation d'un bar baymouth et d'un tombolo [SE]

Les tombolos sont communs autour de la partie sud de la côte de la Colombie-Britannique, où les îles sont abondantes, et ils se forment généralement là où il y a une ombre de vague derrière une île côtière (figure 17.21). Cela devient une zone à énergie réduite, le courant côtier ralentit et les sédiments s'accumulent. Finalement, suffisamment de sédiments s'accumulent pour relier l'île au continent avec un tombolo. Il y a un bon exemple de tombolo sur la figure 17.1, et un autre sur la figure 17.22.

Figure 17.21 Le processus de formation d'un tombolo dans l'ombre d'une vague derrière une île littorale [SE]

Figure 17.22 Une pile (avec une plate-forme taillée en vagues) reliée au continent par un tombolo, baie Leboeuf, île Gabriola, C.-B. [SE]

Dans les zones où les sédiments côtiers sont abondants et le relief côtier faible (car il y a eu peu ou pas de soulèvement côtier récent), il est courant que des îles-barrières se forment (Figure 17.23). Les îles barrières sont des îles allongées composées de sable qui se forment à quelques kilomètres du continent. Ils sont communs le long de la côte du golfe des États-Unis, du Texas à la Floride, et le long de la côte atlantique des États-Unis, de la Floride au Massachusetts. Au nord de Boston, la côte devient rocheuse, en partie parce que cette zone a été affectée par le rebond crustal post-glaciaire.

Figure 17.23 Île Assateague sur la côte du Maryland, États-Unis. Cette île-barrière mesure environ 60 km de long et seulement 1 à 2 km de large. L'océan Atlantique ouvert est à droite et le lagon est à gauche. Cette partie de l'île d'Assateague a récemment été érodée par une tempête tropicale, qui a poussé d'énormes quantités de sable dans le lagon. [http://soundwaves.usgs.gov/2014/04/images/DelmarvaAssateague_aerial_ViewCV.jpg]

Exercice 17.3 Formulaires de plage

Sur la carte, dessinez l'endroit où vous vous attendez à ce que les éléments suivants se forment :

Quelles conditions pourraient conduire à la formation d'îles-barrières dans cette zone ?

Certaines côtes des régions tropicales (entre 30° S et 30° N) sont caractérisées par des récifs. Les récifs se forment dans des eaux marines relativement peu profondes à quelques centaines à quelques milliers de mètres du rivage dans des zones où il y a peu ou pas d'apport de sédiments clastiques provenant des cours d'eau, et les organismes marins tels que les coraux, les algues et les organismes à coquille peuvent prospérer. Les processus biologiques associés sont renforcés lorsque les courants ascendants apportent des nutriments chimiques d'eau plus profonde (mais pas si profonde que l'eau soit plus froide qu'environ 25°C) (Figure 17.24). Les sédiments qui se forment dans le ris arrière (côté rivage) et récif avant (côté océan) sont généralement dominés par des fragments de carbonate érodés du récif et des organismes qui prospèrent dans la zone de l'arrière-récif qui est protégée de l'énergie des vagues par le récif.

Figure 17.24 Coupe transversale d'une barrière ou d'un récif frangeant typique [SE]