Érosion côtière et changement climatique en Bretagne

Érosion côtière et recul du trait de côte sont des phénomènes intimement liés, tous deux impactés par le changement climatique. La montée du niveau des océans, conséquence du réchauffement global, est synonyme d’avancée de la mer sur les terres et entraîne une aggravation de l’érosion côtière et des submersions. Ces trois phénomènes, pris séparément ou combinés, peuvent alors mener à un recul du trait de côte, défini comme la limite de rivage entre la mer et la terre.

L’érosion côtière consiste en la perte de matériel littoral (roches, sable, galets,..), qui se traduit, au-delà du recul du trait de côte, par une diminution du volume des sédiments et par un abaissement de l’altitude des plages devant une falaise rocheuse ou un ouvrage de protection.

Selon leur nature et les conditions locales, les côtes sont plus ou moins sensibles à l’érosion. Par définition, les côtes à falaises ne peuvent qu’être stable ou en recul, par érosion graduelle et/ou éboulements ponctuels. Les côtes d’accumulation, constituées de sédiments, peuvent alterner des périodes d’érosion, donc de recul, et d’accumulation, c’est-à-dire d’avancée sur la mer.

La Bretagne possède le trait de côte le plus étendu de France métropolitaine. Il est caractérisé par une géomorphologie très diversifiée et découpée, et la forte présence d’enjeux humains répartis tout le long du linéaire côtier. Se succèdent ainsi, côtes rocheuses avec ou sans falaises, côtes d’accumulations de sables ou de galets (avant-plages, plages et dunes) et vasières littorales et d’estuaires, fréquemment sous la forme d’abers ou de rias.

Quelle est la longueur du trait de côte breton ?

La mesure du trait de côte peut fortement différer selon la manière dont est définie la limite entre la mer et les terres, les techniques de mesure utilisées, l’échelle cartographique des observations et les objectifs poursuivis. La donnée la plus récente est la limite terre-mer de l’IGN/SHOM, qui établit la longueur du trait de côte breton à 4903 km. Cette limite terre-mer correspond à la ligne définie par la position de la mer sur la côte lors des plus hautes marées astronomiques (PHMA) dans des conditions météorologiques normales (absence de vents, vagues et houles et pression atmosphérique à 1013hPa).

Cette méthode, qui remonte profondément dans les cours d’eau, aboutit à une valeur bien plus élevée que celles des données que nous utiliserons ici pour estimer l’érosion des côtes bretonnes. Le Cerema, pour la réalisation de son indicateur national de l’érosion côtière (INE), a estimé le trait de côte naturel breton à 2470 km à partir de photographies aériennes datées entre 2008 et 2011, selon les départements. Le BRGM, dans son atlas de géologie et géomorphologie du trait de côte en Bretagne, a lui caractérisé 2925 km de côtes entre 2012 et 2020. 

Les côtes rocheuses sont les plus répandues dans tous les départements bretons, excepté en Ille-et-Vilaine où les 148 km de littoral sont constitués à 48 % de côtes artificielles. A l’échelle régionale, ce linéaire côtier artificiel, c’est-à-dire fixé par des ouvrages, représente 27 % du trait de côte. C’est sensiblement plus que les côtes d’accumulation (17,4 %). Le trait de côte finistérien, le plus long et découpé de Bretagne, possède près de la moitié de l’ensemble des falaises bretonnes. Les côtes d’accumulation sont, elles, surtout situées en Morbihan et Finistère.

A l’interface des continents, de l’océan et de l’atmosphère, le littoral est un milieu naturellement dynamique et mouvant. De plus en plus urbanisé, il subit ces dernières décennies une pression anthropique grandissante. Les grandes villes et zones bretonnes les plus densément peuplées se situent en bord de mer, exception faite de Rennes.

Le trait de côte va avancer ou reculer sous l’effet de facteurs marins, météorologiques et anthropiques. Marée, houle, vent, précipitations, et période de gel/dégel influencent cette dynamique, qui doit être considérée à plusieurs échelles de temps :

• Sur un pas de temps de l’ordre de la saison, sous climat tempéré, les côtes d’accumulation sont en perpétuel ajustement. On assiste généralement à leur amaigrissement sous l’effet des conditions hivernales, et, si le bilan sédimentaire est équilibré, à leur ré-engraissement lorsque les conditions sont plus paisibles en été. Du côté des falaises, l’hiver peut rassembler des conditions propices à l’érosion : éboulements et glissements se produisent plus fréquemment sous les effets conjugués des cumuls de pluies, qui imprègnent les matériaux rocheux, et des actions plus énergétiques de la mer. Des phénomènes extrêmes comme les tempêtes hivernales, parfois accompagnées de hauts niveaux atteints par la mer, peuvent drastiquement modifier le trait de côte. Sur une plage, il peut reculer de plusieurs mètres sous l’action de fortes vagues et de vents violents, notamment lorsque ces conditions sont rassemblées au moment d’une marée de vives-eaux.
• A l’échelle pluriannuelle, on observe plutôt une alternance entre les périodes de recul et de stabilité ou d’avancée. Les périodes d’érosion sont liées à des années à tempêtes (typiquement, l’hiver 2013-2014), tandis que les périodes d’accrétion et de stabilité correspondent plutôt à la succession d’années météorologiquement plus calmes.
• A long-terme, soit sur plusieurs dizaines d’années, le comportement des côtes dépend principalement du bilan sédimentaire pour les côtes d’accumulation, et de la résistance des roches pour les côtes à falaises.
• Enfin, à très long terme, soit sur plusieurs centaines et milliers d’années, l’influence des modifications du niveau de la mer, associées aux facteurs météorologiques et aux changements climatiques, devient déterminante.

Les stocks sédimentaires côtiers régionaux actuels sont un héritage vieux de plusieurs milliers d’années, résultat d’une érosion du continent lors de la dernière période glaciaire. Depuis 10 000 ans, les conditions ne sont plus aussi favorables à cette production massive de sables et de galets, entraînant une pénurie dans les apports continentaux de ces sédiments vers les côtes. Actuellement, les sédiments littoraux peuvent arriver des continents via les fleuves, mais ils proviennent surtout de l’érosion des dunes et des côtes rocheuses, et par la mer via la dérive littorale. Les actions marines et les vents jouent alors un rôle de redistribution constante des sédiments le long des côtes, au sein de cellules hydrosédimentaires.

Les cellules hydrosédimentaires

Afin de comprendre les dynamiques sédimentaires qui régissent les côtes, le littoral est théoriquement découpé en cellules hydrosédimentaires. Ces compartiments sont considérés comme indépendants entre eux d’un point de vue du transit sédimentaire, et sont séparés par des limites plus ou moins hermétiques (par exemple, des pointes rocheuses ou des exutoires de fleuve). Y sont définis : un secteur d’arrivée de sédiments, une zone de transit avec des circulations sédimentaires longitudinales (parallèlement à la côte) et transversales (entre l’avant-plage, la plage et la dune) et finalement une zone de sortie du compartiment. Ainsi, les sédiments et leur mobilité peuvent être étudiés de manière autonome au sein de ces cellules. Il est possible d’estimer un bilan sédimentaire sur une période donnée et d’évaluer l’impact d‘un futur ouvrage côtier.

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Dans ce contexte dynamique et de pénurie de sédiments, les interventions de l’humain sur les littoraux influencent fortement l’évolution du trait de côte, via des aménagements côtiers et fluviaux. Barrages et artificialisation des berges peuvent limiter la quantité de sédiments qui atteint la mer, ou créer des envasements dans les estuaires. Les ouvrages côtiers impactent fortement les déplacements naturels des sédiments, et provoquent des phénomènes localisés d’érosion ou d’accumulation de sédiments. Enfin, bien que la pratique soit désormais limitée et strictement encadrée, les extractions de sable ont pu réduire localement les stocks sédimentaires disponibles.

Deux jeux de données nous permettent d’approcher l’érosion du trait de côte breton. 

• l’indicateur national d’érosion côtière (INE) du CEREMA (2015), développé dans le cadre de la Stratégie nationale de gestion intégrée du trait de côte, compare les traits des côte naturels anciens (1949-1952) et récents (2008-2011) à partir de photographies aériennes verticales de l’IGN ;

• l’atlas de géomorphologie du trait de côte breton du BRGM (2021), qui donne une photographie à un instant t (entre 2010 et 2020) de l’état d’érosion des côtes bretonnes grâce à une caractérisation par des visites de terrain.

Leurs différences de méthodologie et d’échelles spatio-temporelles ne permettent pas de comparer ces bases de données entre elles. L’INE sera plutôt utilisé pour l’évolution des côtes d’accumulation, et l’atlas du BRGM pour l’état d’érosion des côtes rocheuses et de dégradation des côtes artificielles.
 

L’INE (Indice national de l'érosion côtière) a l’avantage d’estimer une vitesse de recul, d’avancée, ou de stabilité, du trait de côte sur une échelle pluridécennale (50-60 ans). C’est un indicateur qui permet d’avoir une idée des tendances nationales ou régionales, et de se comparer aux autres régions françaises. Il n’a pas été développé pour un usage local. Sa méthodologie, basée sur des comparaisons de photographies aériennes, rend l’observation des dynamiques d’érosion des falaises très peu concluante, et ne permet pas d’estimer l’état des côtes artificielles (ouvrages littoraux).

A cause de cette limite méthodologique, la dynamique des falaises est à 99 % imperceptible en Bretagne. Nous ne présenterons donc pas les chiffres INE globaux d’avancée ou de recul historiques des côtes bretonnes, mais seulement ceux liés aux côtes d’accumulation.

Les côtes basses vaseuses sont plutôt dans une dynamique de surface gagnée sur la mer : sur 25 km caractérisés, 8 % sont en avancée tandis que 3 % sont en recul, le reste étant imperceptible. Pour les côtes basses sableuses, c’est l’inverse : 16 % des 364 km caractérisés sont en recul, pour 13 % en avancée. Une grande majorité de ces reculs ou avancées se fait à une vitesse de moins de 1,5 m/an.

La Bretagne aurait ainsi perdu 1,62km² de côtes depuis les années 50, dont 1,06 km² en Finistère. Malgré son plus long trait de côte, notre péninsule n’est pas la région la plus soumise à l’érosion en France métropolitaine.

Des chiffres qui peuvent fortement varier selon les études : un tiers des plages bretonnes en recul

Une étude de Stephan et al. (2019), portant sur l’évolution sur 60 ans de 652 plages bretonnes, avance d’autres chiffres. Sur 335 km de linéaire observé, 35 % est en recul, 27 % en accrétion (de plus de 2,5 m) et 38 % est stable (avancée ou recul de moins de 2,5 m). Une partie des phénomènes d’accumulation peuvent cependant être considérés comme artificiels, car liés à la présence d’ouvrage littoraux qui favorisent l’accumulation localisée de sédiments. 

Selon les observations menées par le BRGM sur le terrain, qui a caractérisé 2923 km de côtes bretonnes, il ressort que 315 km de falaises, soit 19,25% des côtes rocheuses caractérisées, sont actuellement en érosion. Près de la moitié (45 %) de ces roches érodées se retrouvent en Morbihan, principalement à cause de la présence des roches volcano-sédimentaires.

Au niveau des côtes d’accumulation, 16,2 % des 509 km caractérisés sont en état d’érosion. Des chiffres similaires à ceux de l’INE, mais pas comparables car ils représentent un état à un instant t, donc dépendant de la saison et de l’année de l’observation. Ils ne peuvent donc représenter une tendance historique d’avancée ou de recul comme le fait l’INE.

Le BRGM a également constaté que 17 km (2,3 %) de côtes artificielles étaient abîmées, surtout en Morbihan et Côtes-d’Armor.

Au niveau régional, 14,2 % des côtes bretonnes sont donc en état actuel d’érosion.

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Un des effets les plus directs du changement climatique est la montée du niveau de l’océan. Grâce au marégraphe de Brest, on sait que la mer est montée de 35 cm en 300 ans en Bretagne, et que ce phénomène s’accélère depuis ces dernières décennies, à cause du réchauffement climatique. Mais les facteurs naturels influençant l’érosion côtière sont trop nombreux, et l’influence humaine trop importante, pour qu’une relation systématique soit établie entre l’élévation du niveau de la mer et le recul global du trait de côte ces dernières décennies. On considère plutôt que le phénomène global d’érosion des côtes durant le XXème siècle est principalement lié aux processus naturels et aux activités humaines. Il n’existe pas assez d’études avec des données fiables, homogènes, sur une période assez longue pour conclure à une accélération du phénomène d’érosion durant le siècle passé.

Du côté des processus naturels, les tempêtes et submersions sont deux phénomènes qui ont une incidence forte sur le recul du trait de côte. On n’observe pas, depuis les quarante dernières années en Bretagne, une évolution dans la fréquence et l’intensité des tempêtes. Du côté des submersions marines, les données disponibles ne permettent pas de tirer des tendances à long-terme, ces événements étant souvent liés aux tempêtes.
 

Par sa diversité de milieux littoraux, et son urbanisation littorale hétérogène, la Bretagne est constituée d’une mosaïque de territoires plus ou moins exposés à l’érosion côtière.

Osirisc, l’Observatoire Intégré des Risques Côtiers en Bretagne de l’UBO, a établi une cartographie du risque régional lié à l’érosion du trait de côte. Il est obtenu par croisement de l’aléa érosion (estimé à partir de l’indicateur national de l’érosion côtière) et des enjeux humains, économiques, structurels, agricoles et naturels. Si la partie sud de la baie d’Audierne se démarque fortement, ailleurs les zones concernées par des risques forts à très forts d'érosion sont plutôt limitées dans l’espace, et éparpillées tout le long du littoral. Le risque lié à l’érosion côtière concerne finalement tout le littoral breton (tous les EPCI sont touchés), mais en des zones très spécifiques, avec des caractéristiques propres.

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Contrairement à la hausse de température qui peut être contenue si les efforts pour limiter les émissions de gaz à effet de serre sont suffisants, l’élévation du niveau de la mer est un phénomène qui va se prolonger durant des siècles. Ainsi, le niveau de la mer atteindra globalement les 2 mètres supplémentaires, que ce soit d’ici un siècle dans le pire des scénarios, ou dans deux millénaires si l’on arrive à limiter l’augmentation de température globale à +1,5°C. D’où l’importance de diminuer au maximum nos émissions de gaz à effet de serre, pour enrayer l’accélération du phénomène et donner le plus de temps aux territoires littoraux pour s’adapter à cette évolution majeure.

A l’horizon 2050, pour un réchauffement de +2,7°C en France, le niveau de la mer en Bretagne devrait monter de 5 à 24 centimètres, par rapport au niveau 2020. En 2100, soit dans une France à +4°C, la mer s’élèvera de 36 à 69 cm.

 

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Cette hausse du niveau de la mer aura des impacts sur le trait de côte de plusieurs manières. Dans son dernier et 6ème rapport, le GIEC estime que la hausse actuelle aggrave déjà les submersions, à marées hautes et lors de tempêtes, et ainsi influence indirectement l’érosion des côtes. L’impact direct de la montée des eaux sur le recul du trait de côte devrait lui se faire sentir autour de 2050. Une période où les submersions permanentes toucheront potentiellement plus de territoires. Ces estimations restent très globales, et ne peuvent refléter les spécificités locales des côtes.

Pour donner une idée de l’aggravation de ces phénomènes extrêmes à cause de la montée du niveau de la mer, Litto’risques (déclinaison de l’observatoire OSIRISC à l’échelle du département du Finistère) a calculé l’évolution des fréquences de niveaux marins extrêmes à Brest. Avec une élévation de 30 cm, des niveaux extrêmes actuellement centennaux (soit avec un risque sur 100 de se produire chaque année) deviendraient quinquennaux (un risque sur 5 de se produire chaque année). Dit autrement, il sera vingt fois plus probable d’observer des niveaux marins susceptibles d’engendrer des phénomènes d’érosion et de submersion.

Dans le cadre de la stratégie nationale de gestion intégrée du trait de côte, la loi Climat et Résilience de 2021 prévoit d’identifier régulièrement les communes "dont l'action en matière d'urbanisme et la politique d'aménagement doivent être adaptées aux phénomènes hydrosédimentaires entraînant l'érosion du littoral". L’élaboration de cette liste se fait en concertation avec les conseils municipaux : les communes peuvent se porter volontaire, ou si elles sont identifiées par l’État, doivent approuver leur inscription. Les communes figurant dans cette liste doivent mettre en œuvre des stratégies de gestion du milieu littoral pour s’adapter au recul du trait de côte, avec notamment la réalisation d’une carte locale d’exposition au recul du trait de côte, à intégrer dans leurs documents locaux d’urbanisme. Cette liste des communes impactées par le recul du trait de côte a été établie pour la première fois en 2022, et mise à jour en 2023 et 2024.

La Bretagne est la région qui y compte le plus de communes : elles sont 114, dont une majorité située sur le littoral nord.

L’évolution du recul du trait de côte dépendant fortement des dynamiques sédimentaires locales et des interventions humaines, le travail de projection de ce recul, et de mise en place de mesures d’adaptation, doit donc être réalisé à ce niveau. Un guide a été élaboré par le Cerema et le BRGM afin d’aider ces communes à réaliser leur cartographie locale d’évolution du trait de côte : il y est recommandé de considérer une élévation de +20 cm d’ici 30 ans, et +60 cm d’ici 100 ans, ce qui correspond au scénario de réchauffement à +4°C en France (soit l'horizon 2100 de la TRACC). Un scénario dit « sécuritaire » encourage aussi à considérer une montée des eaux d’un mètre sur un siècle, vu l’incertitude entourant les projections d’élévation du niveau de la mer. 

• Données et la carte de l’atlas de géologie et géomorphologie du trait de côte en Bretagne (BRGM) sur Géobretagne, et ses deux rapports :
  • https://geobretagne.fr/datahub/dataset/d456cedf-8556-44d2-940f-ad826ea659b6

  • BRGM (2015). Atlas des aléas littoraux (érosion et submersion marine) des départements d’Ille-et-Vilaine, des Côtes d’Armor et du Finistère : Phase 1 http://infoterre.brgm.fr/rapports//RP-65212-FR.pdf

  • BRGM (2020). Caractérisation de la géomorphologie du trait de côte, vulnérabilité à l’érosion et inventaire des tempêtes dans le département du Morbihan (56) https://infoterre.brgm.fr/rapports/RP-69485-FR.pdf

• Données et les cartographies nationale et régionale de l’indicateur national de l’érosion côtière du Cerema sur Geolittoral :
  • https://www.geolittoral.developpement-durable.gouv.fr/indicateur-national-de-l-erosion-cotiere-acces-aux-a1512.html
• Le viewer Osirisc, une cartographie interactive des aléas, enjeux et indices de vulnérabilités liés aux aléas côtiers :
  • https://osi.univ-brest.fr/
• Le viewer littoral géobretagne, qui cartographie de nombreux éléments liés aux aléas littoraux :
  • https://geobretagne.fr/mviewer/?config=/apps/littoral/config.xml#