Quantification des changements bathymétriques estuariens sous les cycles de niveau de la mer : Perspectives d'un cadre à frontière mobile

Les estuaires sont des caractéristiques côtières dynamiques qui soutiennent l'industrie, la production alimentaire et les loisirs, et fournissent un habitat pour de nombreuses espèces animales. Leurs pentes de surface généralement faibles rendent les estuaires vulnérables à l'élévation du niveau de la mer, aux tempêtes et aux fortes décharges d'eau de rivière. Cette vulnérabilité, combinée au grand nombre de personnes vivant souvent près des estuaires, a conduit au cours des dernières décennies à des efforts croissants pour améliorer notre compréhension de la manière de minimiser les inondations et de protéger les personnes et les biens. Pourtant, malgré ces efforts, nous manquons toujours des outils pour quantifier la relation entre les changements de la morphologie estuarienne et les risques d'inondation. En particulier, l'interaction entre les changements bathymétriques et les niveaux d'eau pendant les conditions de tempête reste mal quantifiée. Pour combler cette lacune de connaissance, nous présentons un cadre général d'enthalpie pour modéliser l'évolution des estuaires qui couple un sommet subaérien à faible gradient et une région offshore subaquatique ou un foreset. Le transport sédimentaire dans les domaines subaériens et subaquatiques comprend un terme non linéaire qui relie le flux sédimentaire, la pente locale et un seuil de mouvement. Avec cette approche, nous décrivons l'évolution du profil bathymétrique et la partition des sédiments entre le sommet et le foreset sous une gamme de scénarios de variations du niveau de la mer. Nous constatons que dans certains cas, les sections amont du sommet peuvent subir une érosion pendant les périodes d'élévation du niveau de la mer et une déposition pendant la baisse du niveau de la mer, contredisant les modèles stratigraphiques traditionnels. Ces changements bathymétriques contre-intuitifs pourraient potentiellement conduire à des modifications de l'emplacement des niveaux d'eau maximaux le long de l'estuaire non pris en compte par les modèles d'inondation par tempête.