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Les groynes, les brise-lames et les récifs artificiels sont des mesures d'adaptation grises couramment mises en œuvre pour contrer l'érosion, réduire l'énergie des vagues et l'impact des vagues dans les zones côtières (ou dans certains cas dans les rivières).
Un groyne est une structure de protection du rivage construite perpendiculairement au rivage de la côte (ou de la rivière), au-dessus de la plage et dans le rivage (la zone entre la région littorale et le plateau continental intérieur). Il vise à réduire la dérive côtière et à piéger les sédiments. Un champ ou un système de groyne est une série de groynes agissant ensemble pour protéger une plage. La roche est souvent utilisée comme matériau de construction. Des ronces en bois, des ronces en acier, des ronces en gravats et en sacs remplis de sable, ou des ronces faites d'éléments en béton sont également utilisées. . Généralement, les groynes rocheuses sont préférées. En raison de leur nature perméable, ils sont plus durables et absorbent plus d'énergie des vagues. Le bois ou les gabions peuvent être utilisés pour des structures temporaires.
Les Groynes piègent les sédiments de la dérive côtière pour protéger la côte derrière la couche de sable i de l'érosion. Leur efficacité dépend de leur extension dans la rivière ou la mer. Comme tout autre système agissant sur la dérive long-shore, ils peuvent affecter négativement le transport et la sédimentation des zones de sous-écoulement, provoquant l'érosion de la dérive. C'est parce que les groynes n'ajoutent pas de sédiments à la surface du rivage, mais distribuent plutôt le matériau disponible différemment. Un autre effet négatif (en particulier pour les rivières) peut être une augmentation de la vitesse du courant dans la zone d'écoulement restreint, avec une érosion croissante du lit et un approfondissement du niveau du lit. Les courants marins de ruissellement adjacents aux groynes peuvent présenter un danger pour les baigneurs. Ils peuvent également causer le transport des sédiments loin du système côtier, en particulier pendant les tempêtes. Les groynes peuvent également être utilisés dans les estuaires pour diminuer les vitesses d'écoulement des marées sur le rivage. Les ronces rocheuses peuvent être plus efficaces dans ce cas, car les ronces en bois ont tendance à refléter l'énergie plutôt qu'à l'absorber. Cela dépend du type de structures en bois; en général, les écrans sont moins efficaces. Une alternative plus récente sont les groynes immergées, qui ont un impact limité sur le paysage et permettent aux sédiments de passer au-dessus d'eux après la formation d'une rampe. Ces sédiments sont déposés à la dérive puisque la vitesse actuelle diminue après le passage au-dessus de la crête.
Un brise-lames est une structure côtière (généralement une structure de tumulus de roches et de gravats) parallèle ou proche de la côte. Il réduit l'énergie des vagues entrantes, fournit une plage abritée et protège les navires des vagues et des courants. Un brise-lames comprend généralement diverses couches de pierre et est blindé avec de grandes unités de blindage en pierre ou en béton. Une exception est par exemple les brise-lames verticaux (caisson). Un brise-lames peut être construit sur le rivage ou au large (détaché ou brise-lames de récif). En ce qui concerne les groynes, les inconvénients des brise-lames sont principalement liés à leur interférence avec le transport des sédiments côtiers. Lorsque ce problème est mal pris en compte dans les phases de conception et de mise en œuvre, ces structures peuvent provoquer une baisse de la famine dans les sédiments.
En raison des changements dans l'activité des vagues, les courants et la qualité de l'eau, les ronces et les brise-lames affectent l'apparence du paysage (à l'exception des alternatives submergées) et peuvent avoir un impact négatif sur les activités récréatives comme la natation, le surf et d'autres sports nautiques. Ces structures peuvent rendre les touristes plus en sécurité, mais des courants forts peuvent encore être présents, et cela devrait être communiqué pour éviter les accidents.
Néanmoins, leur présence est généralement bénéfique pour le tourisme côtier [le secteur le plus important de l’économie bleue de l’UE en termes de VAB et d’emploi(Observatoire de l’économie bleue de l’UE)],car ces structures contribuent à élargir ou à préserver les plages et les installations touristiques situées le long de la côte. De plus, les groynes sont généralement appréciés par les pêcheurs récréatifs et les baigneurs de soleil, ce qui représente des structures de protection côtière très courantes.
Les récifs artificiels (ou brise-lames récifaux) sont des brise-lames en gravats de pierres typiquement de taille unique avec une crête au niveau de la mer ou en dessous. Ils sont généralement construits au large (souvent parallèles à la côte). Ils sont moins intrusifs et (selon l'orientation) peuvent avoir moins d'impact sur les processus côtiers. Comme les brise-lames, les récifs artificiels réduisent l'énergie des vagues et protègent la plage de l'érosion. Les récifs artificiels imitent certaines fonctions des récifs naturels, telles que la protection, la régénération ou l'amélioration des populations de plusieurs espèces marines. Ils peuvent être continus ou segmentés.
La taille des roches, les pentes du visage, l'élévation de la crête et la largeur de la crête, les protections des orteils et les tabliers devraient être conçus correctement pour construire des ronces, des brise-lames et des récifs. Les caractéristiques naturelles des sites doivent être prises en considération, car elles peuvent avoir un impact important sur le littoral. Le sable peut s’accumuler derrière les brise-lames et les récifs artificiels pour former des «saillants» (dépôts de sable en forme de cloche). Le sable peut s’accumuler pour se connecter au brise-lames et former un «tombolo». Il s’agit d’une étendue de sable développée par réfraction des vagues, diffraction et dérive côtière qui forme un «cou» reliant la structure à la rive.
Compte tenu de l'impact significatif que ces structures peuvent avoir sur l'environnement côtier, elles ne devraient être envisagées que dans le cadre d'une politique globale de gestion adaptative. Une telle politique devrait tenir compte des caractéristiques locales du site spécifique, telles que leur emplacement et les effets potentiels sur l’ensemble de la côte. La construction de ronces, de brise-lames et de récifs artificiels peut également être intégrée dans un programme d'alimentation des plages, compléter d'autres mesures vertes et faire partie des plans de gestion intégrée des zones côtières.
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Structurel et physique: ingénierie et environnement bâtiParticipation des parties prenantes
La participation des parties prenantes ne joue généralement pas un rôle majeur dans la conception technique et la construction de ronces, de brise-lames et de récifs artificiels, à moins qu'ils ne fassent partie d'un plan de défense côtière plus vaste. Toutefois, ces mesures peuvent susciter des inquiétudes quant aux incidences environnementales possibles sur l’écosystème marin et aux incidences visuelles sur le paysage côtier. Des conflits peuvent survenir entre les communautés côtières et les secteurs économiques: le secteur du tourisme bénéficie généralement de plages protégées ou d’amarrages touristiques plus sûrs, tandis que les communautés locales peuvent s’inquiéter de la modification du paysage côtier, de la perte d’habitat et de biodiversité et des incidences environnementales en général. Ces conflits nécessitent la participation active de tous les acteurs potentiellement touchés, y compris les autorités locales, les communautés côtières, les opérateurs touristiques, les instituts de recherche et/ou les ONG.
Ces structures de défense pourraient faire l’objet d’évaluations des incidences sur l’environnement, en fonction des législations et réglementations nationales. Lorsqu’elles sont mises en œuvre dans des sites protégés par le réseau Natura 2000 de l’UE, une évaluation appropriée tenant compte de leurs incidences potentielles est généralement requise. Les deux processus doivent garantir le droit d'accès à l'information et de consulter officiellement les parties intéressées. De même, la directive de l'UE sur les inondations, la directive-cadre de l'UE sur l'eau et la directive de l'UE sur la planification de l'espace maritime appellent à des processus de participation du public qui peuvent inclure cette typologie de projets.
Facteurs de réussite et facteurs limitants
En général, les groynes sont efficaces pour protéger certaines parties de la côte et maintenir la stabilité de la plage supérieure. Ils sont efficaces sur les plages de sable et de galets, ainsi que dans les rivières et les estuaires pour réduire les débits d'eau. En contribuant à l'élargissement des plages, ils peuvent apporter des avantages connexes pour les loisirs et le tourisme. Les brise-lames offrent des avantages connexes supplémentaires, tels que des procédures d'amarrage et d'accostage sûres pour les navires dans les ports. Ils améliorent la maniabilité et offrent ainsi une plus grande efficacité dans le chargement et le déchargement des navires. Les récifs submergés, en plus de contrer la force des vagues, peuvent fournir des substrats pour les espèces benthiques (flore et faune), attirant les poissons et améliorant ainsi la biodiversité. Les récifs submergés peuvent même devenir attrayants pour la plongée avec tuba, créant de nouvelles opportunités touristiques.
Les groynes, les brise-lames et les récifs artificiels peuvent être combinés à un certain nombre d'autres approches, y compris des mesures vertes telles que l'alimentation des plages et la construction et le renforcement des dunes. Ils sont appliqués dans le monde entier depuis de nombreuses années. Par conséquent, une vaste expérience peut soutenir leur conception et leur construction correctes.
Les structures de défense artificielle ont également des impacts négatifs qui suggèrent une évaluation minutieuse avant leur mise en œuvre. Les groynes, les brise-lames ou les récifs ont tendance à modifier la dérive côtière et à avoir des effets néfastes sur les plages adjacentes en provoquant l'érosion de la dérive. Pour éviter ces effets sur le littoral, les aliments artificiels et / ou le développement des dunes sont souvent préférables aux structures dures, à moins qu'il n'y ait d'autres besoins, tels que l'accostage sûr des navires. Cependant, l'ampleur du blocage de la dérive côtière, de la perturbation des plages adjacentes et de la dégradation des valeurs du paysage dépend beaucoup de la conception, de l'orientation de la structure et de la direction principale du transport des vagues et des sédiments sur le site spécifique.
Les structures artificielles peuvent également avoir des impacts négatifs sur les valeurs du paysage affectant l'apparence des zones de plage et donc les utilisateurs de la plage. Les brise-lames peuvent causer le dépôt latéral de boue, peuvent retenir les algues et capturer la litière ou les débris des navires, rendant la zone de la plage à la fois désagréable et dangereuse. Les courants autour des extrémités des brise-lames et des récifs peuvent être forts et dangereux pour les nageurs. Les récifs submergés sont offshore, loin des utilisateurs de la plage. S'ils ne fonctionnent pas comme prévu, ils peuvent constituer un danger pour la navigation et les sports nautiques, tels que le surf, avec des impacts potentiels sur le tourisme.
Coûts et avantages
Les coûts de construction dépendent fortement des dimensions de la structure. Les coûts peuvent être fortement influencés par le matériau de construction sélectionné, la disponibilité locale de matériaux appropriés, la quantité de matériau nécessaire, les coûts de transport vers les chantiers de construction, les conditions environnementales sur le site et les coûts associés à l'alimentation des plages. Ces dernières sont fréquemment nécessaires pour améliorer l’efficacité des mesures grises. L'évaluation des coûts devrait également comprendre l'analyse des conditions des vagues et des courants marins ainsi que de la dynamique du transport des sédiments. L'évaluation devrait être effectuée par du personnel spécialisé afin de bien concevoir les structures.
Selon les estimations rapportées dans UNEP-DHI (2016), l'achat et le transport de roches sur la base d'une distance de transport d'environ 50 km peuvent coûter environ 25 USD/tonne (environ 21 EUR par tonne) tandis que les coûts de mise en place sont d'environ 40 USD/tonne (environ 34 EUR par tonne). Les coûts supplémentaires, bien que rarement pris en considération, sont liés au maintien de ces mesures dans une perspective à long terme.
Les avantages indirects de la stabilisation et de la mise en valeur des plages peuvent accroître l'attractivité touristique. En dehors des situations où de forts courants locaux peuvent être générés, en stabilisant le littoral et en réduisant l'action des vagues, les groynes créent généralement également des environnements de plage plus sûrs. Cela peut conduire à une expérience plus agréable et plus sûre pour les nageurs et les familles avec enfants, augmentant ainsi l'attrait de la plage pour un plus large éventail de touristes avec des impacts positifs sur l'économie locale.
Aspects juridiques
La construction d’ouvrages côtiers visant à atténuer l’érosion et de défenses contre la mer dure «susceptibles de modifier la côte» relève de l’annexe II de la directive 2014/52/UE relative à l’évaluation des incidences sur l’environnement (EIE): Les États membres décident si les projets figurant à l'annexe II doivent faire l'objet d'une procédure d'EIE, soit au cas par cas, soit en termes de seuils et de critères. Toutefois, cette exigence n'affecte pas l'entretien et la reconstruction de ces ouvrages.
Tout projet d’infrastructure susceptible d’avoir une incidence significative sur des sites protégés au titre du réseau Natura 2000 (directive «Oiseaux» et directive «Habitats»), doit faire l’objet d’une «évaluation appropriée de ses incidences sur le site» afin de déterminer si le projet portera atteinte à l’intégrité environnementale du site.
La directive-cadre sur l’eau de l’UE préconise le «bon état écologique» des masses d’eau européennes, y compris les eaux côtières. Les défenses côtières pourraient modifier les caractéristiques hydromorphologiques des eaux côtières, par exemple en termes de débit d'eau, de composition des sédiments et de mouvement. Cela pourrait entraîner une détérioration de l'état écologique. Tout projet susceptible de produire les effets susmentionnés devrait satisfaire aux critères énoncés à l’article 4 de la directive. La directive européenne sur les inondations (2007/60/CE) fournit un cadre juridique pour les actions de lutte contre les inondations et la défense contre celles-ci. La construction et la restauration de structures de défense côtière pourraient faire partie des mesures prévues dans les plans de gestion des risques d'inondation. La directive de 2014 sur la planification de l’espace maritime exige la prise en compte des interactions entre la terre et la mer, ainsi que des activités maritimes et de l’adaptation au changement climatique. Les groynes, les brise-lames et les systèmes de récifs artificiels pourraient affecter ces interactions terre-mer.
Délai de mise en œuvre
Les groynes, les brise-lames et lesrécifs artificiels sont des interventionsplutôt simples, àpetiteéchelle, qui sont mises en œuvre à l'échelle locale(étirementd'une zone d'érosion). Le simple placement du matériel surle site peutprendre peude temps (de semaines à mois). Toutefois, l'ensemble du processus de sélection de la meilleure solution,de collecte et d'analysedes données sur les vagues,les courants et le transport des sédiments, deconception correctedel'infrastructureet d'implication des parties prenantes dans un processus participatifnécessite certainement plus de temps (environ un an).
Durée de vie
Une fois construite, la fonction protectrice des brise-lames, des ronces et des récifs artificiels peut être maintenue pendant de nombreuses années, ne nécessitant qu'une surveillance et un entretien de base. Les brise-lames ont une durée de vie de conception typique de 30 à 50 ans. C'est le cas pour la plupart des structures rocheuses. Les groynes en bois ont une durée de vie d'environ 10-25 ans; et les groynes faites de gabions ont une lifetime de seulement 1-5ans.
Informations de référence
Sites Web :
Références:
PNUE-DHI (2016). Gestion des risques liés au changement climatique dans les zones côtières. Le système d'aide à la décision de la roue de détresse côtière: Catalogue des options de gestion des risques. Programme des Nations Unies pour l'environnement & Lars Rosendahl Appelquist ISBN: 978-92-807-3593-2
PAP/RAC (2021) Handbook on coastal resilience for the Adriatic, projet INTERREG AdriAdapt, Split.
Publié dans Climat-ADAPT: Nov 22, 2022
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