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Groupes de travail techniques

Cordons littoraux et dunes

Résumé de l'indicateur de performance


Indicateur de performance : Cordons littoraux et dunes

Groupe de travail technique : GTT sur les processus littoraux

Recherche : Baird & Associates

Modélisation : Modélisation effectuée par Baird & Associates. On n'a pas élaboré d'algorithme ou effectué de calculs économiques pour le système de prévision des crues et de l'érosion, parce qu'il est impossible de modéliser l'évolution des littoraux sableux sur de très longues périodes (c.-à-d. 101 ans). Toutefois, on a recommandé l'utilisation de critères basés sur une modélisation détaillée des tempêtes dans l'est du lac Ontario (voir plus bas).

Activité représentée par l'indicateur : Les cordons littoraux et les dunes protègent beaucoup d'échancrures abritées et de vallées submergées le long des rives du lac Ontario. Celles-ci accueillent les marécages et les estuaires qui fournissent des habitats naturels essentiels. Sans ces cordons protecteurs, les marécages et les estuaires seraient exposés aux vagues et aux tempêtes du lac Ontario. Une telle exposition aux vagues de tempête entraînerait une altération permanente de la fonction biologique et écologique de l'habitat.

Sur l'illustration suivante, on peut voir le cordon littoral et l'échancrure abritée de North Sandy Pond, dans l'est du lac Ontario (orthophotographie et bathymétrie). Même si l'entrée de l'étang s'est déplacée à plusieurs reprises le long du cordon pendant les 100 dernières années (comme le montrent les accumulations triangulaires et allongées de sédiments qui s'avancent à l'intérieur de l'étang), le cordon littoral existe depuis beaucoup plus longtemps. Il continue à abriter l'étang et son habitat naturel essentiel.

La deuxième illustration, ci-dessous, est une photo aérienne de l'ancien ensemble du cordon littoral de la baie Braddock's, dans le comté de Monroe (rive sud). Sauf pour sa section sud-est, renforcée afin de stabiliser le littoral et d'abriter la marina, le cordon littoral naturel a entièrement disparu. Les raisons de sa disparition sont complexes (un mélange d'influences humaines et de processus naturels) et sont décrites dans le Rapport détaillé sur les sites (Baird, en élaboration). Toutefois, l'élément le plus important est l'impact permanent et négatif de la perte du cordon littoral sur les écosystèmes des marécages de la baie Braddock's, qui étaient autrefois protégés des vagues du lac Ontario.

En résumé, les cordons littoraux et les dunes fournissent une protection naturelle essentielle en empêchant les vagues du lac Ontario de frapper les échancrures et les vallées submergées. En été, ils sont aussi utilisés à des fins récréatives.

Lien avec les niveaux d'eau : La morphologie et l'évolution des cordons littoraux de sable et de gravier sont influencées par les niveaux d'eau. Par exemple, une combinaison de niveaux d'eau élevés dans le lac et de tempêtes peut entraîner une érosion du cordon ou des dunes et même parfois la formation de brèches dans le cordon. Si ces types d'impact sont continus, ils peuvent finir par mettre en péril la stabilité et la présence du cordon littoral. En revanche, pendant les périodes de faible niveau d'eau, le cordon s'élargit et dépasse l'avant-dune, ce qui augmente la possibilité de transport éolien et donc de revitalisation des dunes (sable éolien). Les cycles de niveaux d'eau du lac sont également importants. Par exemple, une période de niveaux d'eau élevés causés par un important apport net du bassin hydrologique accélérera l'érosion. Idéalement, cette période devrait donc être suivie d'une période marquée par des niveaux d'eau moins élevés, pour permettre aux cordons littoraux et aux dunes de récupérer.

En collaboration avec le GTT sur l'environnement et les milieux humides, Baird a effectué une modélisation informatique détaillée afin de quantifier l'effet du niveau d'eau du lac et des tempêtes sur l'érosion des cordons littoraux et/ou des dunes. Il s'est penché plus spécifiquement sur les probabilités de perturbation des colonies existantes d'ammophiles, une espèce végétale en voie de disparition (NYSDEC). Le graphique suivant montre la possibilité d'érosion des cordons et des dunes à l'occasion d'un orage violent avec des niveaux d'eau élevés. L'orage entraîne l'érosion d'une partie considérable des cordons et des dunes. Aux endroits où le cordon littoral est étroit et où les dunes sont peu élevées, une telle érosion pourrait avoir des conséquences dramatiques, comme la formation d'une brèche.

Tempête estivale violente, profil de la barrière sud, photo 2080
Érosion des plages et des dunes lors de la tempêtre de 1979 (13 au 17 août)
Niveau du lac LO-6 = 75,7 m (1,5 m)

Paramètres de l'indicateur : Aucun paramètre n'a été élaboré pour cet IP. Toutefois, on a fourni de nombreuses recommandations quant aux critères élaborés par le GTT sur l'environnement et les milieux humides (en bleu, commentaires du GTT sur les processus littoraux) :

  • LO-6) Tous les 25 ans et en périodes d'apport et de niveaux d'eau élevés, on permettra au lac Ontario de monter jusqu'à un niveau de 75,30 m (247,05 pi) à 75,50 m (247,71 pi) pendant deux quarts de mois consécutifs afin d'accroître l'irrigation par inondation des marécages et de détruire leur excès de végétation. Nous suggérons que ce critère soit saisonnier (p. ex. juillet-août), lorsque les probabilités d'orages sont faibles (GTT sur les processus littoraux, 30 janvier 2004) (autrefois critère G)

  • LO-7) About once in every 25 years, and during periods of low supplies and lake levels, peak annual Lake Ontario levels shall be allowed below 74.70 m (245.08 ft) to allow for the periodic drying of wetlands and to permit seed germination at lower elevations along the shore and allow the winter level to drop below 74.20 m (243.44 ft) to promote the building and rebuilding of barrier beaches and dunes. (Note the Coastal TWG suggested the lower winter level based on their work in late 2003). (Formerly criterion H)
Validité temporelle : L'IP est valide toute l'année.

Validité spatiale : Les résultats de la modélisation informatique détaillée de l'est du lac Ontario sont représentatifs de l'ensemble des dunes et des cordons littoraux naturels du lac Ontario. Les caractéristiques géologiques et physiques du réseau hydrographique du haut Saint-Laurent sont telles que l'IP ne peut s'appliquer à cette portion de la zone d'étude.

Liens avec les caractéristiques hydrologiques utilisées pour créer l'algorithme de l'IP : Aucun algorithme n'a été créé.

Algorithme : Aucun algorithme n'a été créé, mais on a fourni des modifications aux critères (voir plus haut) afin de tenir compte de l'influence des niveaux d'eau sur les cordons littoraux et les dunes.

Validation : Le modèle COSMOS a été testé et validé à de nombreuses reprises pendant les 15 dernières années. De nombreux articles de revues savantes confirment l'exactitude et la robustesse des prédictions d'érosion du modèle COSMOS pour les berges sableuses. Nous croyons que les résultats fournissent une indication raisonnable des risques d'érosion en périodes de niveaux d'eau élevés.

Bibliographie : 

  • Baird (en élaboration). Lake Ontario and Upper St. Lawrence River Detailed Study Sites. Établi pour le GTT sur les processus littoraux.

Évaluation des risques et des incertitudes : Il y a très peu d'incertitude dans les données utilisées ou dans les techniques de modélisation. Toutefois, vu que les caractéristiques des cordons littoraux, comme la grosseur des particules de sédiment, la hauteur et la largeur des dunes, la pente du cordon près du rivage, l'exposition aux vagues du lac et l'influence humaine, varient autour du lac, les résultats obtenus pour l'est du lac Ontario devraient être considérés comme représentatifs des autres cordons du lac, sans pour autant fournir une mesure exacte des effets. Par exemple, il se peut que la magnitude de l'érosion soit différente selon les sites à cause de caractéristiques spécifiques à ces derniers.

Voir le document Excel pour voir les graphiques. (en anglais seulement)



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