Université des Sciences et Technologies de Lille Dynamique et gestion d’un littoral à falaises l’exemple du Boulonnais suivi de Évolution morphotectonique et morphodynamique à long terme dans les domaines de socle (Appalaches, Massif central, Ardenne) Habilitation à Diriger des Recherches (document de synthèse) Guillaume PIERRE Maître de conférences à l’UFR de Géographie et Aménagement de l’USTL Laboratoire TVES (EA 4019), Environnement et Risques Soutenue le 15 décembre 2005 devant le jury composé de : Yvonne BATTIAU-QUENEY, Professeur à l’Université des Sciences et Technologies de Lille, rapporteur Brigitte COQUE-DELHUILLE, Professeur à l’Université de Paris–7 Denis-Diderot, examinateur Arnaud HÉQUETTE, Professeur à l’Université du Littoral–Côte d’Opale (Dunkerque), examinateur Yannick LAGEAT, Professeur à l’Université de Bretagne Occidentale (Brest), rapporteur Charles LE CŒUR, Professeur à l’Université de Paris–1 Panthéon-Sorbonne, rapporteur Jean SOMMÉ, Professeur émérite à l’Université des Sciences et Technologies de Lille, examinateur à Claudia et Zacharie 2 Table des matières Livre I Avant-propos.............................................................................................................................. 5 Introduction............................................................................................................................... 7 ère 1 PARTIE – CADRE ET METHODES ......................................................................................... 10 I. Le littoral du Boulonnais, de la mer du Nord à la Manche ..................................................... 11 1. Topographie littorale............................................................................................................................. 11 2. Structure................................................................................................................................................. 14 2.1 Tectonique ....................................................................................................................................... 14 2.2 Lithologie......................................................................................................................................... 15 3. Hydrogéologie ........................................................................................................................................ 21 4. Hydrodynamisme et transit sédimentaire marins .............................................................................. 23 II. Méthodes..................................................................................................................................... 25 1. La quantification du recul historique (court et moyen termes)......................................................... 26 1.1 Comparaison de plans topographiques obtenus par restitution photogrammétrique.............. 26 1.2 Recalage géométrique de photographies aériennes anciennes.................................................... 28 1.3 Comparaison de plans cadastraux................................................................................................. 28 2. La recherche du rythme et des causes du recul : recensement des mouvements de terrain, dépouillement de statistiques hydroclimatologiques .............................................................................. 29 3. L’évolution géomorphologique à long et court termes : analyse des formes et des formations...... 30 ème 2 PARTIE – LE RECUL DANS L’ESPACE : VALEURS ET PROCESSUS ........................................ 32 I. Les valeurs de recul..................................................................................................................... 33 1. Répartition à l’échelle du Boulonnais .................................................................................................. 33 2. Le profil de la plate-forme littorale et le recul des falaises ................................................................ 37 3. La variabilité spatiale du recul à l’échelle des ensembles lithostratigraphiques.............................. 37 3.1 Combinaisons des paramètres lithostratigraphiques et topographiques................................... 38 3.2 L’influence des paramètres anthropiques .................................................................................... 40 3.2.1 Les bombardements aériens................................................................................................... 40 3.2.2 L’extraction de galets et de rochers sur l’estran .................................................................. 40 3.2.3 Le démaigrissement de la plage de la Sirène ........................................................................ 41 4. Comparaison des vitesses de recul obtenues dans différents sites..................................................... 42 II. Les processus du recul............................................................................................................... 43 1. La craie du cap Blanc-Nez .................................................................................................................... 44 1.1 La résistance de la craie ................................................................................................................. 44 1.2 Les processus d’érosion subaériens et marins.............................................................................. 48 2. L’association argile–craie à Strouanne................................................................................................ 51 3. Les dépôts de versant à Sangatte.......................................................................................................... 55 4. L’association argile–grès, du cap Gris-Nez à Equihen....................................................................... 57 4.1 Données structurales et hydrogéologiques.................................................................................... 57 4.1.1 Le faciès des argiles................................................................................................................. 57 4.1.2 Le faciès des grès..................................................................................................................... 58 4.1.3 Le comportement hydrogéologique de la série jurassique................................................... 60 4.2 Le cap Gris-Nez............................................................................................................................... 60 4.3 Audresselles..................................................................................................................................... 63 4.4 Morphologie et dynamique du platier........................................................................................... 65 4.4.1 La géométrie de la plate-forme littorale................................................................................ 65 4.4.2 La genèse de la rampe............................................................................................................. 66 4.4.3 L’influence directe et indirecte de la rampe sur le recul de la falaise................................. 68 4.5 Le cap d’Alprech............................................................................................................................. 70 4.6 Equihen (et pointe de la Courte Dune).......................................................................................... 71 3 ème 3 PARTIE – LE RECUL DANS LE TEMPS : DUREE, RYTHME ET CAUSES................................... 75 I. Durée de l’évolution marine des falaises et héritages............................................................... 76 1. L’évolution tardiglaciaire et holocène du trait de côte....................................................................... 78 1.1 L’association falaise–cordon littoral atlantique–tourbe subboréale .......................................... 78 1.2 Le Tardiglaciaire du cran d’Escalles ............................................................................................ 80 2. Le recul à long terme............................................................................................................................. 83 II. Le rythme et les causes du recul à court et moyen termes ..................................................... 88 1. L’analyse du rythme de recul des falaises ........................................................................................... 89 1.1 Les falaises crayeuses (cap Blanc-Nez s.s.) ................................................................................... 89 1.2 Les falaises détritiques et argilo-crayeuses (Sangatte, Strouanne)............................................. 92 1.3 Les falaises argilo-gréseuses (du cap Gris-Nez à Equihen) ......................................................... 93 1.4 La notion de "cycle d’érosion" ...................................................................................................... 94 2. L’analyse des causes du recul des falaises ........................................................................................... 95 2.1 Les tempêtes .................................................................................................................................... 95 2.2 Les précipitations............................................................................................................................ 97 2.3 Le comportement hydrogéologique de l’aquifère .......................................................................