Changement du niveau de la mer

La différence entre les variations eustatiques et isostatiques du niveau de la mer

Les variations du niveau de la mer sont influencées par divers facteurs, et il est important de comprendre la différence entre les variations eustatiques et isostatiques du niveau de la mer. Voyons cela de plus près.

Changements du niveau de la mer : Facteurs tectoniques

Une région côtière soumise à la sismicité (tremblements de terre) peut voir ses terres déplacées vers le haut (uplift) ou vers le bas (downthrust) lorsque les pressions géologiques sont libérées et que les roches adjacentes s'ajustent au niveau des lignes de faille. Par conséquent, le niveau relatif de la mer peut changer rapidement selon que la terre a été déplacée vers le haut ou vers le bas. Voici quelques changements notables du niveau de la terre et de la mer :

• Le lendemain de Noël 2004, un tremblement de terre a provoqué un tsunami dans l'océan Indien. Proche de l'épicentre, l'île indonésienne de Sumatra a été la plus touchée. La ville de Banda Aceh a été inondée après avoir été touchée par une vague de 15 m, qui a ensuite été suivie d'un tremblement de terre qui a provoqué l'enfoncement de la croûte, inondant définitivement des quartiers de la ville.
• En 2011, le tremblement de terre de Tohoku a provoqué une baisse de 0,6 m dans certaines parties du littoral japonais, ainsi qu'un déplacement de l'axe de la Terre.

Changement du niveau de la mer : Côtes submergées

Sur les côtes qui n'ont pas été affectées par la couverture glaciaire, l'élévation post-glaciaire du niveau de la mer a provoqué des côtes noyées, submergées. On en trouve des exemples le long de la côte sud de l'Angleterre et de la côte est de l'Amérique. La caractéristique la plus courante est une ria.

Fig. 1 - Exemple de côte submergée. La ria de la rivière Georges

• Ria . Il s'agit d'une vallée fluviale qui a été inondée par l'élévation eustatique du niveau de la mer. Elles ressemblent à une vallée fluviale typique, mais elles contiennent encore plus d'eau. La section transversale d'une ria est similaire à celle que tu t'attends à trouver dans le cours inférieur d'une rivière. Les rias peuvent être utilisées comme ports car elles offrent un bon abri. L'estuaire de Kingsbridge, dans le Devon, est un exemple de ria.
• Les fjords sont une autre caractéristique. Ils sont semblables aux rias mais sont plus escarpés et plus profonds, avec une embouchure peu profonde appelée seuil ; c'est là que le glacier a déposé sa charge. Ils ont une section transversale en forme de U et se trouvent dans les régions glacées du monde. On trouve des fjords au Canada, en Nouvelle-Zélande, au Chili et en Norvège - par exemple le fjord de Sogne en Norvège.
• Un littoral dalmate est composé d'îles longues et étroites parallèles au littoral et séparées par d'étroits chenaux maritimes. Ces chenaux marins sont également appelés sons. Ils sont produits par l'élévation du niveau de la mer qui inonde le littoral avec la structure géologique des plis alignés parallèlement à la côte. Le meilleur exemple de côte dalmate est la côte dalmate en Croatie (c'est ce qui leur a donné leur nom).

Changement du niveau de la mer : Terrains émergents

Les reliefs émergents ont été produits vers la fin d'une période glaciaire lorsque le rebond isostatique s'est produit plus rapidement que l'élévation eustatique du niveau de la mer. En d'autres termes, la hauteur de la terre a augmenté plus rapidement que celle de la mer. Le littoral de l'est de l'Écosse, près d'Earlsferry dans le Fife, en est un exemple.

Les niveaux antérieurs de la mer se reflètent dans leurs reliefs :

• Plages surélevées - il s'agit de plates-formes et de plages découpées par les vagues et situées au-dessus du niveau actuel de la mer. Elles ont une surface plane recouverte de sable ou de galets/blocs arrondis. Elles sont généralement végétalisées par une succession de plantes. Elles ne subissent plus l'érosion côtière, mais elles sont toujours soumises à une altération biologique, chimique et à une altération par le gel et le dégel. Lendalfoot, dans l'Ayrshire, à l'ouest de l'Écosse, en est un exemple. Ici, une plage plate et surélevée sert de route principale, l'A77.
• Caractéristiques fossiles - des caractéristiquestelles que des encoches, des grottes et des arches taillées par les vagues sont laissées plus haut sur des plates-formes marines surélevées.
• Falaises reliques - ces se trouvent à l'arrière d'une plage surélevée, sur une pente raide, montrant des preuves qu'elles ont été formées par l'érosion marine mais qu'elles sont maintenant au-dessus du niveau de la marée haute.

Fig. 2 - Une plage surélevée, vers Lendalfoot

Changement isostatique du niveau de la mer

L'isostasie est le fait qu'une couche de la croûte terrestre flotte sur une autre couche plus souple située en dessous. Par conséquent, la flottabilité naturelle des roches de la croûte terrestre est réduite lorsque des couches de glace terrestres se forment en raison de leur poids. Cependant, lorsque la couche de glace fond, le poids diminue, ce qui a pour effet de libérer la surface terrestre et de la faire remonter lentement pendant des milliers d'années. C'est ce que l'on appelle l'ajustement isostatique post-glaciaire. Le changement isostatique du niveau de la mer peut également être causé par un soulèvement ou une dépression tectonique ; cependant, comme cela ne se produit que le long des frontières de plaques, ce changement isostatique ne se produit que dans des régions particulières du monde.

Deux changements isostatiques différents se sont produits au Royaume-Uni depuis la dernière période glaciaire.

• Les terres du nord et de l'ouest, couvertes par des nappes glaciaires pendant la dernière période glaciaire, s'élèvent encore en raison du récent redressement isostatique.
• Les terres du sud et de l'est, qui n'étaient pas couvertes par la calotte glaciaire, s'enfoncent. En conséquence, les rivières déversent de l'eau et des sédiments dans l'estuaire de la Tamise. La croûte terrestre s'y abaisse donc et le niveau relatif des mers s'élève, ce qui signifie qu'il y a un risque accru d'inondation en raison du changement isostatique et de l'élévation du niveau des mers causée par le réchauffement de la planète.

Changement eustatique du niveau de la mer

Lorsque l'ère glaciaire a commencé, la température a chuté. L'eau a gelé dans les glaciers, ce qui signifie qu'elle a été retirée de la mer mais n'y est pas retournée. Cela a entraîné une baisse du niveau de la mer. À l'inverse, à la fin de la période glaciaire, l'augmentation de la température et la fonte des glaces ont rendu l'eau à la mer, ce qui a entraîné une augmentation globale. L'augmentation de la température globale entraîne l'augmentation du volume de l'eau des océans (expansion thermique), ce qui conduit à des changements du niveau de la mer.

Points clés :

• Les variationsisostatiques du niveau de la mer résultent généralement du mouvement de la terre par rapport à la mer, il s'agit d'une élévation ou d'une baisse locale du sol, et les changements prennent du temps.
• Eustatique implique une hausse ou une baisse du niveau de l'eau causée par un changement du volume de l'eau. C'est un changement global qui se produit relativement rapidement.

L'échelle des changements isostatiques et eustatiques pendant et après la dernière période glaciaire sont liés mais se produisent à des rythmes très différents.

• Le niveau de la mer postglaciaire a augmenté rapidement, noyant de nombreux littoraux - les côtes submergées.
• L'ajustement isostatique s'est prolongé de sorte que dans les régions précédemment couvertes de glace, les côtes nouvellement noyées ont lentement émergé de la mer - les côtes émergentes.

Par conséquent, certains littoraux peuvent émerger tandis que d'autres sont submergés, et d'autres encore atteindront un état d'équilibre dynamique avec l'évolution du niveau de la mer.

Les raisons de l'évolution du niveau de la mer

Nous entendons constamment dire que le niveau de la mer continue d'augmenter. Les raisons sont largement débattues et deux des réponses les plus courantes sont :

• Nous sortons toujours de la dernière période glaciaire. Par conséquent, le rebond isostatique est en cours et la fonte de la dernière période glaciaire se produit toujours.
• La planète se réchauffe en raison du réchauffement climatique. Les températures moyennes mondiales ont augmenté de 0,85c entre 1880 et 2012. Au cours d'une période similaire, 1870-2010, le niveau moyen des mers a augmenté de 21 cm.

Nous savons que le niveau des mers augmente à cause du changement climatique, il provoque la fonte des calottes glaciaires, et à cause des expansions thermiques, la mer se dilate à mesure qu'elle se réchauffe.

L'activité tectonique qui a affecté le littoral de la province d'Aceh à Sumatra a également créé un affaissement tectonique entraînant une ria. Parallèlement, à certains endroits, les récifs coralliens ont été soulevés puis érodés par la suite par l'action des vagues. Ce type de changement est rare, localisé et limité aux zones tectoniquement actives, mais il provoque des changements instantanés importants sur le littoral lorsqu'il se produit.

Les effets de l'élévation du niveau de la mer

Les effets de l'évolution du niveau de la mer se font déjà sentir à l'échelle mondiale. Des millions d'euros ont déjà été investis dans les travaux du delta aux Pays-Bas, et des fonds publics importants sont réservés à leur entretien et à leur amélioration continus afin de protéger cette région densément peuplée du nord de l'Europe. La région des Sundarbans, au Bengale occidental, et le delta de faible altitude du Bangladesh font partie des côtes qui s'érodent le plus rapidement au monde, certains endroits subissant une érosion de plus de 20 mètres par an. En outre, la fréquence des cyclones et des raz-de-marée qui leur sont associés semble augmenter. Dans l'océan Pacifique, les États insulaires de faible altitude subissent déjà les pires effets de l'élévation du niveau de la mer, avec des taux accrus de salinisation, d'érosion côtière et d'ondes de tempête qui obligent de nombreuses personnes à envisager la migration et à devenir des réfugiés environnementaux.

Au Royaume-Uni, comme nous l'avons déjà mentionné, la côte est risque fort d'être inondée et détruite. Beaucoup de gens habitent sur la côte est. Par conséquent, leurs maisons et leurs moyens de subsistance sont en danger. Des infrastructures essentielles sont également présentes dans la région, notamment plusieurs centrales électriques. Six d'entre elles sont des centrales nucléaires, dont deux ont été désactivées.

L'évolution du niveau de la mer fait partie des préoccupations actuelles concernant les risques côtiers. Les autres risques côtiers comprennent le recul des côtes et les inondations côtières. Il existe des méthodes de gestion que nous pouvons adopter pour prévenir les risques côtiers et nous préparer à tous les dangers naturels qui peuvent survenir. Il est également important d'être conscient des risques aggravés par les activités humaines.