Sédimentation dans l'estuaire de la Rance













 évolution sédimentologique
des estuaires

 évolution sédimentologique
du bassin maritime de la Rance 

 

 

 
 
    La Rance maritime constitue un domaine estuarien depuis longtemps limité en amont par l'écluse du Chatelier mais dont le fonctionnement a été modifié par la création du barrage en aval.


  1. Evolution sédimentologique des estuaires

    Lieu d'interférence entre les actions marines et les actions fluviatiles, le milieu estuarien est caractérisé par sa dynamique propre, dominée par la rythmicité des marées mais fortement influencée par le débit du cours d'eau et les caractéristiques variables de celui-ci. D'aval en amont, l'onde de marée se propage avec un retard croissant et repousse les eaux douces apportées par le fleuve. Les eaux marines salées se mélangent aux eaux douces et une certaine stratification saline apparaît, d'autant plus marquée que la marée est plus faible ( estuaire à coin salé ), mais sensible sous forme d'un gradient vertical de salinité dans les estuaires bien mélangés, comme celui de l'estuaire de la Rance.

    Dans les estuaires, les matières en suspension sont des particules fines, véhiculées par les courants et qui suivent le devenir des masses d'eau. Les gradients verticaux de densité donnent lieu à des courants résiduels, généralement orientés vers l'amont au fond et l'aval à la surface. A l'extrémité amont de l'intrusion saline, se situe une zone de convergence des courants résiduels ou point nodal qui suit les fluctuations saisonnières de l'intrusion saline. Dans la zone du point nodal, les matières en suspension se retrouvent concentrées et constituent alors le bouchon vaseux où la turbidité des eaux est très forte et dont la position moyenne dans l'estuaire dépend du débit fluvial. Le bouchon vaseux est repoussé vers l'amont de l'estuaire lors des marées de vive-eau et en périodes d'étiage du cours d'eau. Au contraire, une crue fluviale pendant une période de morte-eau déplace le bouchon vaseux vers l'aval. Or, le dépôt des sédiments en suspension est lié à la position du bouchon vaseux et dépend donc directement du rapport entre le prisme de marée qui pénètre dans l'estuaire et le débit du fleuve.

    En outre, même dans les zones à faible salinité, la concentration en sels est toujours suffisante pour permettre l'agglomération des particules les unes aux autres; elles forment des flocons dont la vitesse de chûte est augmentée. La turbulence naturelle du milieu suffit généralement à interdire la formation et la sédimentation de ces agrégats, excepté au moments des étales où les courants deviennent nuls. Les matières en suspension forment alors une "crème de vase" près du fond, et celle-ci ne sera reprise que si les forces mises en jeu lors de la marée suivante suffisent pour vaincre la cohésion de ce matériau nouvellement déposé.

    Les déplacements du bouchon vaseux se traduisent par une migration de la zone de sédimentation maximale, liée au calme des étales et en particulier de l'étale de pleine mer dans la zone amont de l'estuaire. L'évolution naturelle d'un estuaire est donc une accumulation des vases dans toutes les zones où l'agitation est faible et plus particulièrement à l'amont, dans un chenal étroit et en l'absence d'un débit fluvial suffisant.


  2. Evolution sédimentologique du bassin maritime de la   Rance

    L'exploitation de l'usine marémotrice de la Rance a modifié le cycle naturel des marées. Les niveaux du bassin sont soumis à un régime artificiel et irrégulier. Tout d'abord, l'amplitude de la marée a été réduite d'environ 40 % , le marnage n'est plus que de 7 à 8 m en vive-eau et de 2.5 m en morte-eau . Le niveau du bassin ne descend que très exceptionnellement au dessous de 4 m CM, ce qui entraîne une diminution des courants de jusant qui sont moins efficaces pour éroder les fonds et évacuer vers l'extérieur des particules en suspension. Le relèvement du niveau moyen fait reculer vers l'amont la zone d'influence des décharges d'eau douce provenant de la rivière. Les surfaces exondées ont peu varié entre le Chatelier et Port St-Jean, mais ont beaucoup diminué entre Port St-Jean et le bras de Chateauneuf où les fonds sont en majorité en dessous de 5 m.

    La durée des étales de pleine mer et de basse mer est très prolongée dans le bassin par rapport à la mer ouverte. Les étales durent jusqu'à presque 2 heures à l'intérieur du bassin alors qu'elles n'excèdent pas 15 minutes pour la marée naturelle. Cela entraîne une modification des courants qui sont faibles à nuls pendant un temps prolongé, et influence directement la dynamique des matières en suspension qui circulent dans l'estuaire. La prolongation des étales laisse aux particules en suspension le temps d'atteindre les fonds et d'y sédimenter, surtout dans les zones abritées des anses et dans les secteurs calmes de l'amont.

    Ainsi, aujourd'hui, a-t-on un bassin marin, véritable petite mer intérieure entre le barrage et port St-Jean, et un estuaire confiné dans le fond à l'amont de port St-Jean.

    L'évolution de la nature des fonds dans l'estuaire se caractérise par :

 - un enrichissement en sédiments fins dans les anses et leurs abords, en particulier dans la zone centrale et l'amont de l'estuaire, qui donne naissance à la slikke (vasière consolidée) parfois recouverte de végétation halophile dans les parties les plus hautes des rives,

 - un décapage des fonds aux abords des zones de turbinage de l'usine marémotrice,

 - un recouvrement plus ou moins important des cailloutis du chenal par des sables surtout dans la zone centrale de l'estuaire.

  La sédimentation est maximale dans la zone de Mordreuc - Port St-Jean : elle atteind 1 à 2 m.Les ordres de grandeur des volumes en jeu sont de 2 millions de m3 ( sédimentation + érosion ). Les vases du bassin maritime se distinguent bien des sédiments de la Rance par leurs fortes teneurs en calcaire et leur moindre proportion de matières organiques. La sédimentation dans l'estuaire de la Rance a donc principalement une origine marine.

Depuis la mise en service en 1967, les dépôts de vase à l'intérieur du bassin de la retenue n'ont pas posé de problème majeur pendant près de 25 ans, la bathymétrie ne subissant que des modifications mineures liées essentiellement aux déplacements des chenaux. Pourtant, entre 1989 et 1991, période de grande sécheresse, la partie amont du bassin, ie à proximité de l'écluse du Chatelier a connu une augmentation importante de la sédimentation. Des dragages ont alors dû être effectués afin de maintenir des profondeurs du chenal suffisantes pour la navigation. Cette augmentation de la sédimentation est liée à un déficit pluviométrique important pendant 3 années consécutives qui a provoqué une réduction significative des débits de la Rance. La forte diminution des apports fluviatils au niveau de l'écluse du Chatelier ( Q = 7 m3/s ) a largement favorisé la remontée du bouchon vaseux et donc de la zone préférentielle de sédimentation à l'amont du bassin maritime, aboutissant au dépôt de vases très fines et peu consolidées dans le chenal de navigation. On mesure des teneurs en matières en suspension atteignant 100 mg/l en dehors des périodes de dragage, au niveau de l'écluse du Chatelier, tandis que la turbidité naturelle n'excède pas 10 mg/l en aval de Mordreuc.


     

      

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