CINEMATIQUE DU TRAIT DE COTE ET ÉVOLUTION DES PETITS FONDS MARINS

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Méthode et traitement des données

L’information relative à l’évolution de la flèche Mandji au cours de l’Holocène est intégrée dans 3 bases de données (fig.10) : 2 bases d’informations géographiques nommées respectivement « DYNAMIQUE HOLOCENE » et « DYNAMIQUE 1958-2009 » (i) ; Une base de données descriptive dite « DYNAMIQUE 1660-1946 » (ii).
(i) Le traitement concerne les opérations d’intégration des données analogiques et la représentation cartographique de l’information géographique. Il est effectué par le logiciel ArcGis 9.2 à travers les applications ArcMap et ArcCatalogue. La carte bathymétrique du SHOM12 (1973) de la flèche Mandji a servi de base pour le géoréférencement des données et pour la structuration de la base de données « DYNAMIQUE HOLOCENE » et prenant comme référentiel les minutes bathymétriques du SHOM. Leur intégration répond à l’intérêt de disposer d’un état antérieur des paléo-positions du trait de côte depuis 16 000 BP et d’apprécier les évolutions. Deux couches (objets linéaires) sont mises en forme sur les thèmes : positions du trait de côte à une période précise – les paléo-environnements respectifs.
L’ensemble de ces données, anciennes et récentes, fait l’objet d’une modélisation morpho-bathymétrique. Les traitements sont réalisés sur les primitives linéaires correspondant à des niveaux altimétriques, dont le but est de construire les modèles numériques de terrain. Une méthode d’interpolation (TIN13) est donc appliquée pour la circonstance. Le principe de cette méthode est de créer une couverture de triangle pour le calcul des distances entre toutes les courbes de niveaux (Gourmelon F, Augris C; De La Torre Y, 2002).
Le résultat final est une représentation en deux dimensions des isobathes à laquelle on associe la position du trait de côte issu des datations au C14 des paléo-environnement Holocène faite par Clist B. en 1995.
(ii) Elle est composée de photographies aériennes (50 dernières années) et de cartes anciennes couvrant la période du 17eme jusqu’à la moitié du 20eme siècle. Le traitement de ces données se limite à une description basée sur une comparaison diachronique des documents les uns après les autres. Il est ainsi décelé les similitudes et des différences aidant ainsi à la compréhension des changements majeurs qui ont contribué à la mise en place des formes littorales actuelles.

Evolution pluriséculaire de la flèche Mandji a) Période de 1660 à 1886

L’analyse de l’évolution de la flèche s’appuie sur une comparaison des cartes anciennes de notre zone d’étude. Ces cartes ou plans levés ont été dressés pour la plupart, par des explorateurs et capitaines de vaisseaux européens. La plus ancienne carte remonte à 1660 (Dewit) et la plus récente est celle de Hansen qui date de 1886 (fig.13).
Une première observation faite sur ces cartes est la forme incurvée du crochet terminal de la flèche vers la baie du Cap Lopez. De même chaque pointe est prolongée par un banc sableux dans les petits fonds de la baie (fig.29). Nous pouvons déduire que la flèche a la caractéristique d’un poulier qui évolue par crochet successifs. Sa croissance est impulsée par un apport important de sédiments charriés par les fleuves littoraux (Ogooué et Nyanga) et par l’influence des houles de direction SW qui imposent la formée incurvée des cordons sableux vers l’Est. Les pointes réparties le long de la baie représentent les différents stades de croissance de la flèche et la période [1660-1776] est sa cinquième phase de croissance. A cette époque, l’extrémité terminale se situait donc à la position actuelle de la pointe Chapuis.
Une deuxième observation montre l’isolement de la flèche du reste du delta de l’Ogooué. L’appellation parfois de « île Mandji » pour parler de la flèche Mandji provient de ce fait. L’accrétion du delta Nord a conduit au comblement de la passe Endougou par les alluvions tractées par l’Ogooué (fig.14).
La carte de Hansen (1886) illustre bien ce passage d’une île vers une presqu’île. Pendant cette période le Cap Lopez se situerait encore au niveau de la pointe Chapuis. A partir des années 1865, on assiste à un début de redressement de la pointe vers l’Ouest, marquant ainsi l’amorce d’une sixième phase de croissance qui aboutira au Cap Lopez actuel.

Période de 1885 à 1957

L’année 1885, correspond à la sixième phase de croissance de la flèche. Le Cap Lopez est distant de 2 km environ du banc de Loiret. On voit sur le plan levé d’E.V.J. Heilmann (fig.15), l’influence du canyon qui impose la forme concave à la côte Ouest du cap. De même la forme en Z de la pointe Odden actuelle remonte à une centaine d’années. Cette observation confirme l’hypothèse selon laquelle les glissements enregistrés sur cette plage sont davantage liés à la nature des sédiments.
Entre 1880 et 1937, on observe une fusion entre la flèche Mandji et le banc du Loiret, et la formation d’un lac dit «des baleiniers».
Malgré une imprécision planimétrique annoncée au début de ce chapitre, les cartes anciennes (plans levés) analysées, s’inscrivent tout de même dans la cohérence d’une évolution morphologique récente. Ceci s’explique, d’une part, par le jeu des oscillations eustatiques et de la dynamique du canyon, et d’autre part, par l’action des houles de direction SW.

Période 1958-2008

La comparaison des photographies aériennes de 1958 et 2008, permet d’apprécier la phase de croissance actuelle sur une échelle temporelle de 50 ans (fig.16). L’indicateur surfacique de la zone d’étude révèle une évolution de 28 ha en plus par rapport à la situation de 1958, ce qui correspond à une vitesse de croissance de 0,5 ha/an.
Si la morphodynamique de la flèche était jusque-là attribuée au seul fait des oscillations eustatiques, deux nouveaux éléments viennent s’ajouter à la liste des causes inductrices susceptibles de diriger l’évolution actuelle. Il s’agit entre autres des actions anthropiques et des facteurs météo-marins en jeu.
Il ressort que la flèche Mandji est encore dans sa morphogénèse et le crochet terminal de la flèche se déploie préférentiellement en direction du NW à la rencontre du Banc du Loiret.

Reconstitution paléogéographique de la flèche

L’étape récente de la croissance de la flèche correspond vraisemblablement à la sixième phase qui s’est faite en deux grands cycles : antérieur et actuel (fig.17).
Le cycle de croissance correspond à une succession de trois phases ou étapes, au cours desquelles la croissance s’organise à partir du crochet terminal suivi de son extension vers le Nord-ouest.

Du cycle antérieur au cycle actuel

Phase 1
Elle correspond à l’amorce du septième cycle de l’histoire de la croissance de la flèche. Elle consiste à une croissance normale de la flèche littorale. Les cordons littoraux successifs se recourbent en crochets à l’extrémité de la flèche, sous l’action prédominante des houles réfractées par le rivage. Cette phase est marquée par une accumulation sédimentaire maximale sur la plate forme et la pente littorale.
Phase 2 et 3
Durant ces phases, un canyon sous-marin, héritage de la régression Ogolienne, constitue un piège pour les sédiments transitant en bordure de ce littoral. Le transit littoral se repartit en deux fractions: l’une, empruntant l’axe du canyon, va s’accumuler au pied du talus proche du Cap Lopez, l’autre va constituer une flèche secondaire qui est à l’origine du banc du Loiret actuel. Elle correspond vraisemblablement à la situation du plan levé de 1660 faite par le navigateur Dewitt.

Cycle actuel Début phase 1

Le colmatage du canyon sous-marin favorise le redéploiement de la croissance suivant l’axe originel de la flèche. Les sables transitant le long du rivage vont combler la tête du canyon et engraisser particulièrement le secteur délimitant la pointe Renard et la pointe Odden. Le charriage en alluvions des fleuves littoraux et l’intensification du transit littoral à cette époque, favorisent une croissance assez rapide de la flèche. L’extrémité de la flèche secondaire ancêtre du banc du Prince actuel, est ennoyée par une élévation du niveau de la mer (légère transgression et une subsidence des dépôts néoformés).
Cette situation ressemble approximativement aux plans levés de 1784 (Zatta) et de 1869 (Du Chaillu).
Conséquence phase 1
On a une croissance normale de la flèche Mandji en direction du banc du Loiret. Cette progression est une conséquence d’un transit littoral entretenu par un alluvionnement important des fleuves côtiers et par une sédimentation des petits fonds situés au Nord du canyon.
Fin de la phase 1
La flèche atteint son niveau maximal de développement. La présence des hauts fonds marins à l’Est, la présence du canyon et les fortes pentes du plancher océanique au niveau du crochet terminal de la flèche, mettent à mal l’amorce de la phase 2 de la croissance en direction du Nord-Ouest.
Phase 2
La phase 2 est marquée par une reprise de l’érosion au niveau de la tête du canyon. Cette érosion entaille profondément l’axe du canyon et érode les cordons situés plus en arrière.
Au cours de cette phase, le crochet terminal se disloque en deux compartiments, dont l’un des vestiges constitue l’actuel banc du Loiret. Cette fracture contribue aussi à une sédimentation de la tête du canyon. Le matériel détritique transitant en bordure du littoral emprunte le canyon et s’accumule près de la côte. Une partie échappe à cette capture et constitue un nouveau crochet orientée vers l’Est. La partie néoformée constitue la zone actuellement occupée par le terminal pétrolier de Total Gabon. Cette situation conforme aux plans levés de 1883 et de 1911.
Début de la phase 3 (situation actuelle)
La fin de la phase 2 est marquée par une inversion de la tendance de la dynamique de la côte. Cette situation se matérialise par une reprise du comblement du canyon qui piège le gros du transit littoral. La fraction sédimentaire qui échappe au piège du canyon converge vers le banc du Loiret et amorce la construction d’un poulier secondaire homologue de celui du banc de Prince. Cette dernière phase est identique à la situation actuelle.

Etude sédimentologique

La granulométrie des sédiments permet de caractériser les conditions énergétiques relatives à la flèche Mandji. Les données exploitées pour la circonstance proviennent d’une part, du Rapport Sectoriel Ecologique du projet « Philippin » (Août 1978) pour la ville de Port-Gentil, et d’autre part, de l’analyse des sables de plage du Cap Lopez effectuée par le laboratoire de mécanique des sols de Delft (1981) pour le compte de Elf Gabon.
Le rapport écologique présente la répartition de la fraction granulométrique de l’ensemble de la flèche littorale. Ainsi, huit échantillons sédimentaires ont été prélevés sur les côtes Ouest et Est, ainsi que leur positionnement géographique a été déterminé par GPS.
L’étude géotechnique de la côte du Cap Lopez faite par le laboratoire de Delft fournit d’une part, la densité des sables, et d’autre part, la mesure du grain médian sur sept échantillons de sédiments (fig.21).
Les données alphanumériques issues de ces deux rapports sont intégrées dans la base de données plage (BDP). L’analyse géostatistique et les traitements effectués en amont du SIG ont donné les résultats présentés par les figures 21 et 22.
On retient ainsi deux types d’information : la typologie des sols et la fraction granulométrique des sédiments prélevés sur l’estran découvert du littoral de la flèche Mandji.
Concernant les types des sols, globalement on en dénombre deux principaux. Il s’agit des sols sableux des cordons et les sols vaseux des marais. Les deux types de sols se distinguent par le type de couverture végétale liée.
Les dépôts sableux s’organisent en une succession de rides parallèles au trait de côte, séparées par des dépressions qui forment de longs sillons. En effet, le fond des dépressions est en partie colmaté par des limons et des argiles peu perméables à l’eau. La vasière la plus importante est celle qui circonscrit les lagunes du Cap Lopez. Il convient de signaler que ces marais ne s’observent que du côté de la baie, tandis que le littoral Ouest, exposé aux houles SW, n’en dispose pas. Cette situation est certainement liée à une différence évidente d’énergie entre les deux domaines marins.
La fraction granulométrique quant à elle, est composée de graviers [2mm ≤ D≤ 7mm], de sable grossier à fin [0,06mm ≤ D≤ 2mm], d’une fraction très fine vaseuse [0,006mm≤ D≤ 0,06mm]. Deux secteurs géographiques Est et Ouest se distinguent systématiquement par la composition et la nature des sédiments, correspondant chacun à une organisation sédimentaire spécifique.
En effet, le littoral Ouest est dominé par une fraction sableuse fine et bien triée (+ de 90%). Le secteur Est, côté baie du Cap Lopez, présente une granulométrie composée d’un mélange de sable (70%) de gravier (10%) et de vase (20%).
Graphique 3 : Courbes granulométriques numérales cumulatives pour 4 échantillons de sédiments prélevés sur la plage du Cap Lopez (Total Gabon, 2007 ; modifié)
Les courbes granulométriques (Graph.3) présentent des sédiments dont le diamètre est compris entre 0,006 mm et 2 mm. Il s’agit donc des sables très fins à grossiers. Du point de vue du tri, les courbes cumulatives sont très bien redressées, ce qui démontre que les sables sont bien triés. Selon Folk (1966), l’indice de classement Sо (Sorting Index) permet de décrire le classement des sables. La formule générale est : Sо = [(Q84-Q16)/4 + (Q94 – Q5)/6,6]
Avec :
Sо < 0,35 (sables très bien classé)
Sо compris entre [0,35 – 0;50] (sables bien classés)
Sо compris entre [0,50 – 0,71] (sables moyennement bien classés)
Sо compris entre [0,71 – 1] (sables moyennement classés)
Dans le contexte de la flèche Mandji, on a un Sо < 0,14 indicatif des plages à sables très bien classés.

Synthèse du contexte géomorphologique

L’état de lieu du contexte physique de la flèche permet de mettre en évidence les diverses contraintes susceptibles d’influencer la dynamique du littoral. Cette présentation préliminaire facilite l’élaboration de la stratégie d’investigation, l’établissement des liens entre les facteurs physiques étudiés et l’analyse multicritère afin d’apporter des réponses à notre problématique.

Urbanisation et artificialisation du trait de côte

L’étude de l’urbanisation établit la contribution de l’homme dans la dynamique actuelle du trait de côte. Cette anthropisation de la flèche est entretenue par les unités d’exploitation pétrolière, les ports, les habitations et les ouvrages de protection côtière.

Cap Lopez

C’est l’extrémité Nord de la flèche (photo 3). La morphologie en crochet témoigne de la dernière phase de croissance de ce poulier. Le Cap Lopez porte le nom du navigateur portugais Lopo Gonçalves qui découvrit le site entre 1471 et 1475.
Photo 3 : Vue aérienne du Cap Lopez (Total Gabon, 2005)
L’espace est occupé par des petits pêcheurs locaux et l’activité économique principale est centrée sur l’exploitation du pétrole. L’installation du terminal pétrolier remonte à 1957 lors de la découverte des gisements pétroliers dans les eaux côtières (Ozouri, et Clairette). Depuis plusieurs années d’exploitation, on a assisté à une extension du site et de sa capacité de stockage en hydrocarbures qui est passée de 30 000 m³ à 650 000 m³.
Le choix du site du Cap Lopez pour l’implantation d’un terminal pétrolier a été motivé par les nombreux avantages qu’offre l’environnement physique. Il s’agit entre autres de :
– l’accès facile en eaux profondes (≈ 25-30 m de fond à 200 m du bord) pour les pétroliers,
– La situation en abris de la baie du Prince par rapport aux houles de direction SW et W,
– Le lac des baleiniers de faible salinité constitue une réserve d’eau douce pour un usage industriel et en cas d’incendie,
– enfin son éloignement de la ville de Port-Gentil (≈15 km à vol d’oiseau) pour les pollutions sonores, olfactives ou visuelles.
Le Cap Lopez est considéré comme une zone stratégique pour l’économie du Gabon et un espace sensible du point de vue environnementale. Son sol est truffé de pipelines qui le relient à la raffinerie de Port-Gentil et aux différents champs pétroliers tant en « onshore » qu’en « offshore ».

La ville de Port-Gentil

Capitale économique du Gabon, Port-Gentil est la deuxième grande ville du pays tant sur le plan spatial que démographique (150 000 habitants). Elle présente les caractéristiques d’une ville industrielle, dont le mode de peuplement a été principalement guidé par des mobiles économiques. Elle doit son essor à l’exportation du bois et du pétrole, ce qui fait d’elle le poumon économique du Gabon.
Le quartier « littoral », longeant la baie de Port-Gentil héberge l’ensemble des activités administratives, commerciales et industrielles. L’habitat résidentiel se situe dans cette partie où réside moins de 15% de la population urbaine (9 habitants/ha).
La partie centrale est occupée par des quartiers non structurés où habitent les ¾ de la population urbaine (fig.30).
L’extension de la ville se fait autour des quartiers périphériques. Elle génère des occupations anarchiques qui ne tiennent pas compte du plan cadastral et du plan d’occupation du sol établis, exemple le quartier « Bac Aviation ».
Port-Gentil à l’instar des autres villes côtières connaîtra une croissance rapide à la suite du boom pétrolier des années 70. En prévision d’une extension éparpillée de l’espace urbain, les autorités municipales mettent en place en août 1978, un plan d’aménagement urbain dit plan « philippins » du nom de ces réalisateurs. Il se compose d’un plan d’occupation du sol, d’un plan cadastral, d’un texte réglementaire et d’une proposition de suivi du plan jusqu’à l’an 2050. Très tôt, son application sera vouée à l’échec et ouvrira la porte à l’occupation anarchique actuelle.
Les aménagements effectués lors de cette urbanisation ont un impact sur le transit littoral et de facto sur la dynamique naturelle des plages.

Table des matières

AVANT-PROPOS
INTRODUCTION GENERALE
Chapitre 1 : CONTEXTE ACTUEL ET ÉVOLUTION DE LA FLÈCHE LITTORALE DEPUIS LA TRANSGRESSION FLANDRIENNE
INTRODUCTION
1.1-DE L’HOLOCENE AU CONTEXTE OCEANIQUE ACTUEL
1.2 –PRÉSENTATION PHYSIQUE ET DEGRÉ D’ANTHROPISATION
Chapitre 2 : FORCAGES ACTUELS EXPLICATIFS DE LA CINÉMATIQUE DU TRAIT DE CÔTE . 
INTRODUCTION
2.1-LES AGENTS DE LA DYNAMIQUE LITTORALE
2.2- LES CELLULES HYDROSEDIMENTAIRES
2.3-EMPRISE HUMAINE ET MODIFICATION DU TRAIT DE CÔTE
2.4-CONCLUSION PARTIELLE
Chapitre 3 : CINEMATIQUE DU TRAIT DE COTE ET ÉVOLUTION DES PETITS FONDS MARINS
INTRODUCTION
3.1-MORPHODYNAMIQUE DU SYSTEME COTIER EN ENVIRONNEMENT TIDAL
3.2-APPROCHE GLOBALE DE LA CINÉMATIQUE DU TRAIT DE COTE DE LA FLECHE MANDJI ENTRE 1962 ET 2001
3.3-APPROCHE SECTORIELLE DE LA CINÉMATIQUE DU TRAIT DE COTE : ZOOM SUR LE CAP LOPEZ
3.4- IMPACT DES OUVRAGES DE PROTECTION CÔTIÈRE SUR LA CINEMATIQUE DU TRAIT DE CÔTE DE 1958 À 2007
3.5-ANALYSE DIACHRONIQUE DE L’ÉVOLUTION DES PETITS FONDS MARINS ENTRE 1958 ET 2007 : SECTEUR DU CAP LOPEZ
CHAPITRE 4 : EVOLUTION DE LA ZONE RETROLITTORALE ENTRE 1990 ET 2001
INTRODUCTION
4.1-MATERIELS ET METHODE
4.2-LES IMAGES SATELLITALES ET LEURS TRAITEMENTS
4.3-CLASSIFICATION DES IMAGES LANDSAT TM 1990 ET ETM+ 2001
4.4- EVALUATION DES CLASSIFICATIONS DES IMAGES
4.5- ANALYSE STATISTIQUE DES CHANGEMENTS DE L’OCCUPATION DU SOL ENTRE 1990 ET 2001
4.6- CONCLUSION PARTIELLE
CHAPITRE 5 : ANALYSE ET GESTION DE L’EROSION COTIERE DANS LA FLÈCHE MANDJI 
INTRODUCTION
5.1-IMPACTS DE L’ÉROSION CÔTIÈRE
5.2- CARTOGRAPHIE DE L’ALEA
5.3-ENJEUX SUR LE LONG TERME ET LEUR CARTOGRAPHIE
5.4-REMEDIATION : ACTIONS A MENER
CONCLUSION GÉNÉRALE
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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