Le changement climatique est un phénomène global, dont les travaux du GIEC (Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat) ont démontré avec des éléments scientifiques robustes qu’il est principalement imputable à l’activité humaine. C’est en effet l’émission de gaz à effet de serre, en particulier le CO2, qui est responsable des changements climatiques observés : en 150 ans environ, le GIEC estime que le taux de CO2 dans l’atmosphère a augmenté de 40 %. Les mers et les océans représentent 71 % de la surface du globe. Ils absorbent à ce titre la majeure partie de la chaleur en excès dans le système climatique : plus de 90 % en quarante ans selon le cinquième rapport du GIEC, dont plus de 60 % par l’océan superficiel (jusqu’à 700 mètres de profondeur). Les océans ont donc un effet modérateur sur le climat et ses changements. Pour autant, le changement climatique affecte durablement leur fonctionnement et a une influence grandissante sur les phénomènes météo-marins.

Impact du niveau marin sur les aléas littoraux (submersion marine, érosion littorale)

L’augmentation du niveau marin est certainement l’impact le plus notable du changement climatique sur les océans. Il est une conséquence notamment de l’élévation de la température atmosphérique et de la dilatation thermique des océans, auxquels il faut ajouter le début de fonte des calottes polaires et des glaciers continentaux. La variation du niveau de la mer est mesurée depuis quelque 150 ans par les stations marégraphiques et depuis une vingtaine d’années par altimétrie satellitaire ; les jeux de données obtenus par ces deux méthodes concordent pour la période de chevauchement des observations. La mer est ainsi montée globalement à une vitesse moyenne de l’ordre de 1,7 mm par an depuis le début du XX^e siècle. Une forte variabilité régionale est constatée en lien avec l’impact des différents phénomènes contributeurs. La France, que ce soit en métropole ou dans les départements d’outre-mer, se situe dans les moyennes mondiales.

Faute de données suffisantes, il est encore un peu tôt pour établir un lien certain entre l’élévation du niveau des océans et l’aggravation constatée des phénomènes de submersion marine. En effet, différents facteurs sont à prendre en compte, tels que la pression atmosphérique, ou les régimes de vents et de vagues. Le GIEC projette toutefois, avec un degré de confiance élevé, que la montée du niveau des mers et des océans exposera de plus en plus les systèmes côtiers et les zones de faible altitude à des phénomènes comme la submersion. Localement, d’autres facteurs hydrométéorologiques peuvent exacerber ou modérer ces tendances : l’ONERC (Observatoire National sur les Effets du Réchauffement Climatique) estime ainsi que les effets couplés des vagues et des courants ont actuellement des influences beaucoup plus importantes sur l’évolution du trait de côte que l’élévation du niveau marin.

Changement des régimes de vent et de vagues en régime courant et de tempête

Le changement climatique est susceptible de modifier les conditions de vagues et donc d’impacter la vulnérabilité du littoral. Les régimes d’états de mer et de vent font l’objet de fortes variabilités régionales. Le cinquième rapport du GIEC mentionne, avec un degré de confiance moyen, que la hauteur de houle significative moyenne augmente depuis les années 1950 dans une vaste partie de l’Atlantique Nord, avec des tendances hivernales types pouvant aller jusqu’à 20 cm par décennie. Pour autant, la relation entre ces observations et le changement climatique est difficile à établir, compte tenu des multiples facteurs susceptibles d’impacter la hauteur des vagues, mais également des variabilités inter-annuelles et inter-saisonnières des états de mer. Des travaux, menés en France pour l’Atlantique nord-est à l’aide de modèles prédictifs [1] mettent en évidence une diminution de la hauteur moyenne des vagues pour le golfe de Gascogne et une augmentation de cette hauteur moyenne pour la mer du Nord à l’horizon 2100. Une légère diminution de la fréquence des tempêtes est également prédite. D’autres études ont été menées et se poursuivent en France, en mer Méditerranée et en outre-mer (île de La Réunion), dont les résultats varient selon le scénario retenu, la saison et le régime, courant ou de tempête, étudiés.

Impact sur les événements extrêmes

En se basant sur les observations satellitaires, soit des données récentes, le GIEC constate une nette augmentation de la fréquence et de l’intensité des tempêtes les plus violentes dans l’Atlantique nord (degré de confiance très élevé). La cause de cette augmentation n’est pour autant pas connue et le GIEC accorde d’ailleurs un faible degré de confiance à l’attribution à l’homme de l’évolution de l’activité des cyclones tropicaux, faute d’éléments scientifiques suffisants. Selon les projections, il estime probable qu’au plan mondial et à l’avenir, la fréquence des cyclones tropicaux diminue ou reste la même, parallèlement à une augmentation probable de la vitesse maximale des vents et de l’intensité des précipitations imputables à ces cyclones.

Selon le GIEC, les phénomènes d’élévation extrême du niveau de la mer ont gagné en ampleur depuis 1970. Cette augmentation est probablement due en grande partie à l’élévation du niveau moyen de la mer. En tenant compte justement de cette évolution du niveau moyen de la mer, l’évolution des extrêmes se réduirait cependant à moins de 5 mm par an, selon 94 % des marégraphes. Le GIEC prévoit pour le siècle en cours une augmentation de la fréquence de valeurs extrêmes concernant le niveau de la mer, dont l’intensité varie selon le scénario étudié.

Modification des grands courants marins (circulation thermohaline)

La circulation thermohaline est la circulation permanente à grande échelle de l’eau des océans, engendrée par des écarts de température et de salinité des masses d’eau. Le changement climatique affecte la température des mers et des océans. Le GIEC estime également très probable que la différence de teneur en eau douce des bassins se soit accrue depuis 1950 : l’Atlantique a gagné en salinité, tandis que l’océan Pacifique et l’océan Austral ont perdu en salinité. Le lien entre cette observation et le changement climatique reste cependant à confirmer.

Le GIEC rapporte que, sur la base de dix années d’observations, il n’y a pas d’élément susceptible de dégager une tendance de la circulation méridienne océanique de retournement de l’Atlantique (AMOC [2]), ni sur la base de séries d’observations plus longues des composantes individuelles de l’AMOC. Rien n’indique non plus une tendance pour ce qui est du transfert du courant indonésien (Indonesian Throughflow), du courant circumpolaire antarctique (ACC) ou entre l’océan Atlantique et les mers septentrionales. Cependant, les données recueillies pour la période 1950–2010 indiquent, avec un degré de confiance moyen, un déplacement d’environ 1° vers le sud du courant circumpolaire antarctique.

Les projections du GIEC pour 2100 mettent en évidence un affaiblissement de l’AMOC, dont l’intensité varie selon le scénario étudié : de 11 % (plage d’incertitude 1 à 24 %) pour le scénario le plus optimiste, à 34 % (12 à 54 %) pour le scénario le plus pessimiste. Toutefois, l’AMOC pourrait augmenter au cours de certaines décennies en raison de l’importante variabilité naturelle interne. Le GIEC n’exclut pas un effondrement de l’AMOC après le XXI^e siècle, en raison d’un réchauffement important et prolongé.

Le changement climatique, phénomène global qui fait désormais quasi-consensus au sein de la communauté scientifique, a des répercussions régionales concrètes, en particulier sur les océans et les territoires littoraux. Les effets de ce changement devraient s’intensifier au cours de notre siècle et au-delà. Des stratégies d’adaptation doivent être mises en œuvre rapidement, sous l’impulsion notamment des politiques publiques, de même que doivent progresser la connaissance du phénomène et de ses impacts.

La COP 21 a été l’occasion de valoriser les premiers travaux menés sur les synthèses de connaissance sur l’évolution du trait de côte. Cette valorisation a pris la forme d’une brochure préfacée par la ministre de l’environnement et diffusée en février 2016.

Une démarche nationale de synthèse des connaissances
L’actualisation du Catalogue sédimentologique des côtes françaises a été acté dans le premier programme d’actions de la Stratégie nationale de gestion intégrée du trait de côte. Ce travail, piloté au niveau national par le Cerema, est mis en œuvre au niveau local par des comités de rédaction regroupant en moyenne une cinquantaine d’experts pour présenter de manière synthétique l’ensemble des études et données relatives à l’évolution du littoral et des fonds. Actualisation prenant en compte les principaux développements menés en 30 ans pour les 10 fascicules métropolitains, il s’agit de nouvelles productions pour les 10 fascicules ultramarins. Ces travaux seront complétés par un document national permettant de mettre en perspectives ces connaissances et de mieux identifier les problématiques spécifiques aux territoires.

Des chiffres-clés sur l’évolution du littoral
Les premières données disponibles de quantification du phénomène de recul du trait de côte issues de l’indicateur national de l’érosion côtière ont été analysées pour la métropole (hors Corse). Elles montrent que 22 % des côtes, soit plus de 650 km, sont en recul avec des vitesses variant de 0,1 à 8 m/an. Les côtes d’accumulation sableuses sont les plus évolutives avec des vitesses pouvant dépasser localement 3 m/an. Parmi les côtes rocheuses hautes, les roches sédimentaires (type falaises crayeuses) sont les plus exposées au recul du trait de côte avec des vitesses moyennes locales pouvant atteindre 50 cm/an. Les taux de recul les plus importants sont constatés dans les départements de Charente-Maritime, Gironde, Gard et Bouches-du-Rhône.

Dans les outre-mer, l’isthme de Miquelon à Langlade (archipel de Saint-Pierre et Miquelon) apparaît comme l’un des milieux les plus évolutifs. La Guyane, pour sa part, est exposée à des évolutions cycliques pluridécennales pouvant atteindre plusieurs kilomètres. Ces évolutions de grande ampleur sont liées au passage de bancs de vases issus du fleuve Amazone. Les évolutions quantifiées du trait de côte seront prochainement disponibles sur les départements d’outre-mer et envisagées sur les territoires des collectivités d’outre-mer à leur demande, dans le respect de leurs compétences.

L’impact du changement climatique sur le littoral
Le principal facteur d’évolution mesuré et constaté est l’élévation du niveau moyen de la mer depuis les 50 dernières années et en relation avec le réchauffement actuel de l’atmosphère. En 2013, le GIEC estimait que l’élévation du niveau moyen des mers à l’échelle mondiale devrait atteindre entre 30 cm et 80 cm d’ici 2100. Cependant le GIEC précisait également que cette élévation dépendrait de l’évolution des régions polaires dont la fonte des glaces pourrait générer des valeurs beaucoup plus importantes. Par ailleurs, ce phénomène, déjà en cours, se poursuivra encore sur plusieurs siècles quelle que soit l’évolution mondiale des émissions des gaz à effet de serre. Il est donc nécessaire de prendre en compte dès à présent cette élévation pour l’adaptation des territoires littoraux aux enjeux majeurs. L’étude "Vulnérabilité du territoire national aux risques littoraux" évaluait en 2012 l’impact d’une élévation d’un mètre du niveau de la mer sur la vulnérabilité des territoires : cette élévation engendrerait une extension de près d’un tiers des surfaces vulnérables à la submersion marine et concernerait 9700 km² en métropole et outre-mer ; elle s’accompagnerait d’une augmentation de la vulnérabilité des enjeux bâtis de moitié (avec 423 800 bâtiments vulnérables) et du linéaire d’infrastructures d’un tiers (avec 24 600 km impactés). L’étude montre également que l’impact sera relativement plus marqué sur les territoires ultramarins qu’en métropole.

Des connaissances à approfondir
La brochure nationale illustre également les difficultés et les manques de connaissance pour appuyer une gestion intégrée du trait de côte. En particulier, la connaissance des cellules hydrosédimentaires, échelle de gestion appropriée de l’évolution du trait de côte, reste à ce jour une information non accessible sur l’ensemble des territoires et qui répond à des contraintes scientifiques de connaissance des stocks et transits sédimentaires. Cependant dans le cadre des travaux en cours d’actualisation du Catalogue sédimentologique des côtes françaises, ces cellules seront identifiées là où la connaissance est disponible. L’impact des ouvrages et aménagements côtiers sur l’évolution du trait de côte, reconnu comme pouvant être négatif dans certaines conditions, nécessite souvent des études spécifiques locales. Une première évaluation nationale du nombre de ces aménagements s’établit à environ 15 000 ouvrages, un nombre qui a quasiment doublé sur les 50 dernières années et artificialise aujourd’hui un linéaire côtier de près de 3 000 km. Ces connaissances, indispensables à une bonne gestion du littoral, sont souvent acquises localement mais dans des formats et suivant des méthodes différentes qui ne permettent pas des exploitations au niveau national. Il s’agit là d’un enjeu majeur pour le futur réseau national des observatoires du trait de côte. Toutes les données produites et valorisées dans le cadre de la synthèse nationale des connaissances seront disponibles sur un espace dédié du site Internet Géolittoral.