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Les littoraux volcaniquesUne approche environnementale

Sous la direction de

Samuel ÉTIENNE & Raphaël PARIS

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Les littoraux volcaniques ont très tôt compté parmi les éléments clefs de la recherche géographique et géologi-que : Darwin puis Davis s’appuieront sur les récifs coralliens associés aux îles volcaniques du Pacifi que pour étayer leurs grandes théories. L’énoncé de la théorie de la tectonique des plaques accordera ensuite aux îles volcaniques le rôle de marqueurs cinématiques du déplacement des plaques. L’intérêt des îles volcaniques récentes réside en effet dans le contrôle chronologique de l’évolution géologique et géomorphologique sur le long terme, du fait de l’activité éruptive observée ou datée qui renouvelle régulièrement la topographie. Pour-tant, les travaux mettant en relation le contexte volcano-tectonique, les variations climatiques et eustatiques et la morphologie des littoraux volcaniques sont peu nombreux.

Les littoraux des îles volcaniques auraient pu constituer l’exclusivité de la matière de cet ouvrage, mais il a été choisi de ne pas se limiter à ces seules îles, souvent de taille réduite afi n d’essayer de faire ressortir ce qui rapproche, et ce qui éloigne, les littoraux volcaniques des îles et ceux des marges continentales, tant sur le plan de la géodynamique externe (première partie), de l’enregistrement des crises du géosystème (deuxième partie), que de l’adaptation des sociétés à ces environnements particuliers (troisième partie).

Collection VOLCANIQUES

Illustrations de couverture

Côte nord du volcan bouclier de la Gomera (Agulo, Îles Canaries), cliché Raphaël Paris, 2001.

Plate-forme d’érosion marine sur la côte nord de Tenerife (Buenavista del Norte, Îles Canaries)cliché Samuel Étienne, 2001

PPF Volcans

© Presses Universitaires Blaise-PascalClermont-Ferrand (France), 2007

ISBN : 978-2-84516-347-8






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Les littoraux volcaniques ont très tôt compté parmi les éléments clefs invoqués pour étayer ou contredire quelques-unes des plus grandes théories géomorphologiques ou géologi-ques : ceux des îles océaniques pacifiques ont été le support – mobile – de la théorie de C. Darwin sur la formation et l’évolution des récifs coralliens (1842) ; théorie long-temps dénigrée que J.D. Dana (1872) puis W.M. Davis (1928) se chargèrent de réha-biliter. Le même Davis se réfère à la struc-ture des côtes volcaniques récentes des îles Fidji pour écarter l’hypothèse que les îles vol-caniques actives sont nécessairement asso-ciées à un soulèvement tectonique – un des points chauds de la recherche géologique au xixe siècle, hypothèse d’ailleurs soutenue par Darwin (1875 ; 1902) après l’observa-tion de plages de blocs soulevées aux Îles Galápagos – et préférer au contraire celle de leur possible subsidence éventuelle (Davis, 1920). L’énoncé de la théorie de la tectonique des plaques accordera ensuite aux îles volca-niques le rôle de marqueurs cinématiques

du déplacement des plaques (Wilson, 1963 ; McDougall, 1971). L’intérêt des îles volcani-ques récentes réside en effet dans le contrôle chronologique de l’évolution géologique et géomorphologique sur le long terme, du fait de l’activité éruptive observée ou datée qui renouvelle régulièrement la topographie. Pourtant, les travaux mettant en relation le contexte volcano-tectonique, les varia-tions climatiques et eustatiques et la mor-phologie des littoraux volcaniques sont peu nombreux (Robert, 1974 ; Bodéré, 1985 ; Regnauld, 1985 ; Pomel, 1986 ; Guillou et al., 1998 ; Mitchell, 1998 ; Azevedo & Portugal Ferreira, 1999) et aucune synthèse n’a été publiée. Les littoraux hawaïens et polynésiens sont les mieux documentés à ce jour (Cotton, 1944 ; Stearns, 1946 ; Moberly et al., 1963 ; Menard, 1983 ; Mohrange, 1990 ; Dickinson, 1998 ; McMurtry et al., 2004 ; Marie, 2004).

En géomorphologie littorale, les côtes vol-caniques ont également fait figure de sites

Intérêt et spécificité des littoraux volcaniques en géographie environnementale

Samuel ÉTieNNe, Raphaël PARiS

Les littoraux volcaniques : une approche environnementale2007, Presses Universitaires Blaise-Pascal,

ISBN -978-2-84516-347-8

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de référence dans l’évaluation des capacités d’érosion de la mer : pour certains, les plates-formes bordant les falaises en roches volca-niques dures ne pouvaient être attribuées au travail des océans, à l’exception notable des zones très agitées de l’Océan austral (Darwin, 1846 ; Cotton, 1968). Très vite, cependant, émerge une distinction entre les produits éruptifs et leur résistance à l’érosion marine : les matériaux basaltiques sont résis-tants lorsqu’ils prennent la forme de coulées, parfois empilées en formations massives ; face à la plus que probable immunité de ces coulées basaltiques vis-à-vis des vagues, J.A. Steers (1952) s’interroge même sur l’origine des falaises des îles ouest-écossaises en ces termes : « How far are the cliffs simple erosion forms? », suggérant que le travail de la mer pourrait s’être limité à une simple retouche d’un versant modelé par des processus conti-nentaux ou issu directement de l’activité tec-tonique. Lorsque les produits basaltiques sont scoriacés, les littoraux évoluent rapide-ment, l’érosion marine y travaille aisément et les îles parfois naissantes (Falcon, Anak Krakatau) ont alors une durée de vie plus limitée (Cotton, 1944). Le suivi de l’évo-lution du cratère émergé de l’île de Surtsey depuis 1963 a montré la fragilité de ces édi-fices et permis de quantifier précisément le recul respectif des falaises de téphras et celles constituées de laves, mais aussi d’apprécier le rôle protecteur pour le versant littoral des plages de tempêtes à blocs (Norrman, 1980). La recherche française a su témoi-gner d’une certaine originalité sur la façon d’aborder la morphologie des littoraux vol-caniques : jusqu’au milieu des années 1980, sous l’impulsion d’André Guilcher, de René Battistini ou de Jean-Claude Bodéré, de nombreux travaux sur les caractéristiques

des très grandes falaises (Canaries, Madère, Açores, Pâques), des plates-formes d’érosion marine (à différentes échelles), ou la dyna-mique des côtes meubles soumises aux débâ-cles glacio-volcaniques (Islande) sont venus nourrir le débat géomorphologique (voir Battistini, 1985).

Les littoraux des îles volcaniques auraient pu constituer l’exclusivité de la matière de cet ouvrage, mais il a été choisi de ne pas se limiter à ces seules îles, souvent de taille réduite – et pour cette même raison long-temps négligées par les géomorphologues (Nuun, 1987) – afin d’essayer de faire res-sortir ce qui rapproche, et ce qui éloigne, les littoraux volcaniques des îles et ceux des marges continentales, tant sur le plan de la géodynamique externe (première partie), de l’enregistrement des crises du géosystème (deuxième partie), que de l’adaptation des sociétés à ces environnements particuliers (troisième partie). La position des terres émergées par rapport aux grandes limites tectoniques permet évidemment de discri-miner ces mêmes littoraux : au renouvelle-ment constant des formes en contexte actif, s’oppose la toute relative immuabilité des littoraux des marges passives. Des travaux de Guillaume Marie (p. 101-119), Samuel Étienne (p. 37-55) et Guy Caniaux (p. 15-36) ressort l’évident forçage structural des coulées basaltiques sur la morphologie des côtes à plates-formes, que ces coulées soit issues de volcans-boucliers actifs (Hawaï), ou de trapps anciens (Irlande du Nord). Des constantes se retrouvent également au niveau de la taille des matériaux livrés à la dyna-mique littorale par ses formations rocheuses massives et, subséquemment, une certaine

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homonymie des dépôts les plus grossiers (plages de tempêtes à blocs notamment).

Les littoraux volcaniques sont particuliè-rement exposés aux situations de crises engendrées par des évènements volcano-tectoniques (éruptions, séismes) et météo-océaniques (ondes, dépressions, tempêtes, cyclones, systèmes pluvio-orageux, tsunamis) exceptionnels. La multiplicité des sources et les contrastes orographiques propres aux côtes volcaniques se traduisent par des asso-ciations d’aléas (ex. cyclone - crues torren-tielles - mouvements de terrain, ou encore séisme - tsunami), qui sont souvent sous- estimées en matière de gestion des crises et de prévention, comme le montre Françoise Pagney Bénito-Espinal aux Caraïbes (p. 139-156). Les reliefs volcaniques imposent éga-lement une dissymétrie dans l’exposition de leurs côtes aux agents météorologiques (houles, vents, cyclones). Ainsi, les côtes caraïbes des Petites Antilles sont moins expo-sées aux perturbations tropicales que les côtes atlantiques, mais ces dernières sont moins affectées en matière d’érosion car le platier plus étendu anticipe le déferlement des houles cycloniques et limite leur impact à la côte (Pagney, p. 139-156).

La seconde partie de cet ouvrage aborde d’abord les crises et risques sur les litto-raux volcaniques à travers l’impact des évè-nements morphogéniques exceptionnels dans leur évolution sur le long terme. Les tsunamis se sont par exemple récemment imposés comme un paramètre non négli-geable de la morphologie de certaines côtes (Dawson, 1994 ; Bryant et al., 1996 ; Felton, 2002 ; Scheffers & Kelletat, 2003). À tra-vers l’exemple de l’Île d’Hawaï (Big Island),

Guillaume Marie fait le bilan des observa-tions sur l’impact morphologique et sédi-mentologique des tempêtes et tsunamis du xxe siècle sur les côtes rocheuses volcani-ques. Avec des vagues de plus de 6 m de haut, les systèmes dépressionnaires issus de tempêtes boréales, les cyclones et les tsu-namis apparaissent comme les principaux agents morphogéniques des banquettes et gradins de haute mer (1-3 m a.s.l.). Les lit-toraux hawaïens présentent également une gamme de champs de blocs décimétriques, voire plurimétriques, déposés par les tem-pêtes et les tsunamis à plus de 6 m d’alti-tude, la distinction entre les deux agents de transport demeurant parfois probléma-tique. En Nouvelle-Zélande, Regnauld et al. (p. 57-72) établissent une typologie des lit-toraux en fonction de l’importance relative du volcanisme, des tsunamis et de la néo-tectonique sur la morphogenèse.

Enfin, la morphologie des littoraux volca-niques, très contrastée, tend à concentrer les activités humaines et les enjeux dans les zones basses, telles que les cicatrices de glisse-ments massifs, les cônes deltaïques, les baies ou les plates-formes, plus vulnérables face aux aléas météo-océaniques. Les îles vol-caniques apparaissent finalement comme des laboratoires grandeur nature en matière d’impact sur les milieux côtiers, de modé-lisation des risques, et de mise en place des politiques de prévision et de prévention, du fait d’une double vulnérabilité physique et humaine. C’est ce que montrent Raphaël Paris et al. à travers l’exemple des tsunamis dans les îles volcaniques (p. 121-137) et Françoise Pagney aux Petites Antilles dans un contexte de recrudescence des cyclones (p. 139-156). Les moyens institutionnels dont bénéficient les littoraux pour gérer les


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catastrophes et limiter les risques sont iné-gaux suivant les pays et les régions.

Comme le montrent Pascal Saffache et Didier Moullet (p. 159-172), les écosys-tèmes côtiers de la Martinique et de la Guadeloupe sont de plus en plus fragilisés par des contraintes anthropiques qui résul-tent essentiellement de carences politiques en matière d’aménagement du territoire, mais aussi d’un manque de sensibilisation et d’éducation de la population. Les muta-tions socio-économiques récentes, que ce soit aux Antilles ou aux Canaries (Pérez Chacón Espino et al., p. 173-191), ont entraîné une littoralisation des activités et une pression croissante sur les écosystèmes côtiers. Ce paradoxe entre développement économique et protection de l’environnement est crucial dans les îles volcaniques. L’enjeu est finale-ment de concilier une pression touristique forte et grandissante et la conservation d’éco-systèmes côtiers aussi riches que fragiles, sur-tout dans le cas des récifs coralliens (Leão & Fournier, p. 193-219).

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table des matières

introduction Samuel étienne, Raphaël paris Intérêt et spécificité des littoraux volcaniques en géographie environnementale 7

première partie Géomorphologie

Guy Caniaux Morphologie des littoraux aux Açores 15

Samuel étienne Les plates-formes d’érosion marine des littoraux volcaniques 37

Hervé Regnauld, James R. Goff, Scott L. nichol, Catherine Chagué-Goff, Jean-noël proust Littoraux et volcanisme en Nouvelle-Zélande : du forçage direct au contrôle en relais 57

Catherine Lefaure Étude géomorphologique du littoral de l’Etna 73

Deuxième partie Crises et risques

Guillaume Marie Conséquences morphologiques des tempêtes et tsunamis sur les côtes volcaniques de l’île d’Hawaï (Big Island) : genèse de plates-formes de haute mer et dépôts de blocs 101

Raphaël paris, Franck Lavigne, patrick Wassmer Risques et impact des tsunamis sur les littoraux des îles volcaniques 121

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Françoise pagney Bénito-espinal Les risques associés aux perturbations tropicales sur les littoraux des Petites Antilles volcaniques 13�

troisième partie Impacts anthropiques et aménagements

pascal Saffache, Didier Moullet Martinique et Guadeloupe : des écosystèmes côtiers en sursis 15�

emma pérez-Chacón espino, Luis Hernández Calvento, amalia yanes Luque Transformaciones humanas y consecuencias sobre los litorales de las Islas Canarias 173

Zelinda M.a.n. Leão, Jérôme Fournier Contribution à l’étude biogéomorphologique d’un archipel d’origine volcanique : une synthèse sur le complexe récifal d’Abrolhos (Bahia, Brésil) 1�3

Les auteurs 221

table des matières 223

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Les littoraux volcaniques ont très tôt compté parmi les éléments clefs de la recherche géographique et géologi-que : Darwin puis Davis s’appuieront sur les récifs coralliens associés aux îles volcaniques du Pacifi que pour étayer leurs grandes théories. L’énoncé de la théorie de la tectonique des plaques accordera ensuite aux îles volcaniques le rôle de marqueurs cinématiques du déplacement des plaques. L’intérêt des îles volcaniques récentes réside en effet dans le contrôle chronologique de l’évolution géologique et géomorphologique sur le long terme, du fait de l’activité éruptive observée ou datée qui renouvelle régulièrement la topographie. Pour-tant, les travaux mettant en relation le contexte volcano-tectonique, les variations climatiques et eustatiques et la morphologie des littoraux volcaniques sont peu nombreux.

Les littoraux des îles volcaniques auraient pu constituer l’exclusivité de la matière de cet ouvrage, mais il a été choisi de ne pas se limiter à ces seules îles, souvent de taille réduite afi n d’essayer de faire ressortir ce qui rapproche, et ce qui éloigne, les littoraux volcaniques des îles et ceux des marges continentales, tant sur le plan de la géodynamique externe (première partie), de l’enregistrement des crises du géosystème (deuxième partie), que de l’adaptation des sociétés à ces environnements particuliers (troisième partie).
