Tout cela est très vagues, me direz-vous ! EarthCache

....................Seine-MaritimeCaudebec

À l'interface des deux fluides principaux de la Terre, l'agitation de l'atmosphère engendre sur les océans, mers et lacs, des mouvements de surface sous la forme de successions de vagues, de même allure mais différentes.

DE LA FORMATION DE LA HOULE A SA TRANSFORMATION EN VAGUES :

Les trains de vagues provoqués par le vent se propagent en se dispersant, les vagues les plus cambrées peuvent déferler en créant des turbulences et des courants marins. Il s'agit d'ondes de gravité, la force de rappel étant la pesanteur : leur évolution est déterminée par les propriétés communes aux ondes comme la réflexion, la réfraction et la diffraction..

La hauteur des vagues varie de quelques centimètres à 32,3 m pour la plus haute enregistrée par un instrument, voire plus de 34 m pour la plus haute vague observée visuellement et 36 m de maximum extrapolés d'une moyenne de 20,1 m lors de la tempête Quirin en février 2011.

La houle se forme au large, sous l’action du vent. C’est quand elle s’approche des côtes qu’elle prend le nom de « vague ». Au large, lorsque le vent souffle, il fait pression sur la mer encore calme. On observe alors un léger frémissement à la surface de l'eau, à peine quelques rides. Si les conditions sont adaptées, celles-ci vont peu à peu prendre de l'ampleur, se transformer en houle et se propager vers les côtes

Lorsque la houle s'approche de la côte, la profondeur de l'eau diminue. Le profil de la houle se courbe de plus en plus. Des vagues s'élèvent, basculent vers l'avant et finissent par déferler.

La forme des vagues dépend essentiellement de la typologie des fonds marins à proximité de la côte. Ce sont eux qui transforment le mouvement horizontal de la houle en mouvement vertical des vagues. Lorsque le fond est plat et en pente douce, les vagues créées sont elles aussi plates et douces. Un fond abrupt, quant à lui, donnera lieu à la formation de vagues creuses et puissantes.

La description la plus élémentaire de ce phénomène compliqué repose sur la notion de hauteur significative d'un état de mer. Lorsque la hauteur d'une vague individuelle dépasse exceptionnellement le double de cette hauteur on parle de "vague scélérate" susceptible de causer des dommages importants aux navires du fait de l'effet de surprise. Cependant, aucune théorie ne fait encore l'unanimité concernant la formation des vagues scélérates,ces vagues gigantesques que les Anglais qualifient de freak waves - comprenez « vagues monstrueuses » - et qui sont responsables de bien des naufrages.

L'EROSION DES COTES SOUS L'EFFET DES VAGUES :

L'action conjuguée du déferlement des vagues et du ressac contribue à l'érosion des plages, dunes et falaises de notre littoral.

LE DEFERLEMENT :

Dans l'ensemble des vagues générées par le vent, ou dans les trains de houle se propageant par petits fonds ou contre des courants adverses, certaines vagues sont trop cambrées pour être stables : elles déferlent.

À l'approche d'un rivage, à mesure que la profondeur diminue, la forme des vagues se modifie, d'abord à peu près symétriquement puis en général avec une face avant de plus en plus raide jusqu'à l'instabilité qui se produit lorsque la hauteur de la vague est du même ordre que la profondeur. Quand la vague se brise, l'essentiel de son énergie est dissipée en tourbillons et formation de bulles d'air.

On distingue trois types de déferlement selon la pente des fonds :

- Le déferlement progressif ou glissant (spilling breaker en anglais) se produit généralement sur les plages à très faible pente. Les vagues commencent à se briser loin du rivage avec une crête à l'aspect mousseux qui s'accentue lors de la progression en laissant derrière une couche d'écume

- Le déferlement plongeant (plunging breaker en anglais) est particulièrement spectaculaire avec ses rouleaux appréciés par les surfers. La vague s'enroule autour d'une poche d'air puis s'écroule en créant une éclaboussure notable. Cela tend à se produire le plus souvent sur une forte pente ou sur un changement brutal de la profondeur (un rebord rocheux ou un écueil). Il y a beaucoup plus d'énergie dissipée que d'énergie réfléchie sur la plage

- Le déferlement frontal ou gonflant (surging breaker en anglais) se forme comme le déferlement plongeant mais la vague gravit la plage avant que la crête puisse s'enrouler. La zone de déferlement est très étroite et une grande partie de l'énergie est réfléchie vers les plus grandes profondeurs

LE RESSAC :

Le ressac est le retour violent des vagues sur elles-mêmes lorsqu'elles se brisent contre un obstacle. Il exerce un effet de succion, agissant sur le transport, l’ablation marine et le dépôt des sédiments.

La pression de l’eau sur les falaises, qui varie avec le type de vague et la profondeur, peut atteindre 30 tonnes / m² dans les coups de vent d'hiver.

Nos falaises normandes sont particulèrement exposées au phénomène d'érosion marine et il s'en suit des effondrements répétés et un recul de la falaise (voir à ce propos ma earthcache GC37WFN "Falaises et galets de Dieppes")

Les dunes du littoral vendéen et breton ne sont pas épargnées et leur recul est notoire (cf. ma earthcache GC6F58C "Erosion du littoral, recul des dunes")

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LES TSUNAMIS OU RAZ-DE-MAREE :

Les séismes majeurs, éruptions volcaniques ou chutes de météorites créent également des vagues appelées tsunamis ou raz-de-marée;

Propagation du tsunami en profondeur variable : augmentation de l'amplitude, diminution de la longueur d'onde et de la vitesse en milieu peu profond

Un tsunami est une série d'ondes de très grande période se propageant à travers un milieu aquatique (océan, mer ou lac), issues du brusque mouvement d'un grand volume d'eau, provoqué généralement par un séisme, un glissement de terrain sous-marin ou une explosion volcanique, et pouvant se transformer, en atteignant les côtes, en vagues destructrices déferlantes de très grande hauteur

En eau profonde, les vagues du tsunami ont une période (temps séparant chaque crête) se comptant en dizaines de minutes, et peuvent voyager à plus de 800 km/h, tout en ne dépassant pas quelques décimètres de hauteur. Mais à l'approche des côtes, leur période et leur vitesse diminuent, tandis-que leur amplitude augmente, leur hauteur pouvant dépasser 30 m^]. Elles peuvent alors submerger le rivage, inondant les terrains bas, pénétrant profondément dans les terres, en emportant tout sur leur passage, dans une succession de flux et de reflux.

Temps de parcours estimé de l'onde du tsunami induit par le tremblement de terre de Sendai du 11 mars 2011

LA TECTONIQUE DES PLAQUES INTERVIENT DANS CE PHENOMENE DE TSUNAMI :

L'écorce terrestre n'est pas "homogène" elle est constituée de plaques qui "flottent" à la surface et qui "dérivent" en se "frottant" les unes contre les autres. Le "moteur" qui est à l'origine de ces mouvements est le phénomène de convection qui se produit à l'intérieur du manteau terrestre. L'intérieur de la Terre est composée de roches faiblement radioactives dont la désintégration produit de la chaleur. Certaines zones du manteau deviennent donc chaudes, et se mettent à monter vers la surface sous l'effet de la force d'Archimède (+ chaud = - dense => montée). Une fois refroidie en surface (ce qui évacue la chaleur produite par l'intérieur de la Terre), la matière replonge vers les profondeurs (+ froid = + dense => descente). Le système s'organise de telle façon que des zones "stables" apparaissent : à certains endroit la matière monte (ce sont les dorsales), à d'autres endroit elle redescend (ce sont les zones de subduction). En surface, la matière est simplement translatée des dorsales vers les subductions. Sous l'effet du refroidissement, cette matière devient cassante, c'est à dire qu'elle constitue des grandes plaques d'une certaine épaisseur (entre 10 et 100 km). C'est ce mouvement, appelé tectonique des plaques, qui donne lieu à la dérive des continents.

A cause de leur mouvement, les plaques se "frottent" les unes aux autres ou se "tamponnent" les unes contre les autres. Les "chocs" des plaques les unes contre les autres sont l'origine des tremblement de Terre (ou séismes). Parfois, les forces en présence sont tellement importantes que les plaques normalement à peu près rigides se déforment. C'est ce qui se passe lors de la collision entre deux plaques continentales par exemple, c'est ce phénomène qui est à l'origine de la création des chaines de montagnes. Dans une moindre proportion,lorsque deux plaques se rencontrent, passant l'une sous l'autre, l'énergie libérée provoque une onde de choc donnant naissance à une vague gigantesque se transformant en phénomène de tsunami lorsqu'elle déferle sur le rivage.

LE MASCARET :

Le mascaret est un phénomène naturel très spectaculaire qui se produit sur une centaine de fleuves, rivières et baies dans le monde. Ce phénomène de brusque surélévation de l'eau d'un fleuve ou d'un estuaire est provoqué par l'onde de la marée montante lors des grandes marées. Il se produit dans l'embouchure et le cours inférieur de certains fleuves lorsque leur courant est contrarié par le flux de la marée montante. Imperceptible la plupart du temps, il se manifeste au moment des nouvelles et pleines lunes.

Ce phénomène se caractérise par une vague, plus ou moins haute, qui remonte le cours du fleuve et dont la puissance varie en fonction de la hauteur de la marée, du débit du fleuve à ce moment et de la topographie (profondeur et largeur du lit, bancs de sables, méandres, déclivité, structure de la baie — une forme en entonnoir est indispensable, etc.). C'est une vague, déferlante ou non, remontant le cours d'eau, s'accentuant généralement lorsque son lit se resserre

En Gironde, il est particulièrement visible sur la Dordogne et la Garonne.

En Normandie, ce phénomène est visible dans la baie du Mont-Saint-Michel lors des coefficients de marée supérieurs à 100.

En basse Seine, se produisait un puissant mascaret jusqu'aux années 1960.

Le mascaret à Caudebec-en-Caux (appelé localement « la barre ») était réputé et apprécié comme spectacle naturel, mais il a disparu en 1963 à la suite des aménagements apportés au fleuve  : dragage, endiguement (1856) et modification de l'estuaire, non sans avoir fait une dernière victime en 1961. Pendant des siècles, le mascaret a rythmé la vie de la Basse-Seine, de Rouen à l'embouchure, imposant sa loi aux sites et aux populations riveraines. Le spectacle de cette énorme vague, coiffée d'une crête d'écume blanche, qui en heurtant les rives générait des gerbes d'eau atteignant jusqu'à 10 mètres de hauteur, était si grandiose qu'il rassemblait jusqu'à 10.000 personnes sur les quais.

Pour illustrer cette earthcache, c'est précisément en ce lieu que je vous convie à l'endroit où la rivière Sainte-Gertrude se jette dans la Seine et où un mur brise vague du mascaret avait été érigé pour éviter la submersion.

POUR VALIDER CETTE EARTHCACHE :

1. Vous trouverez dans cette description, les réponses aux questions A, B, C, D et E

2. Vous vous rendrez à Caudebec-en-Caux, aux coordonnées indiquées en-tête de listing, pour observer les vagues de la Seine et le panneau d'information "Le mascaret" afin de répondre à la question F.

Il vous faudra choisir les bonnes réponses à ces questions pour reconstituer les coordonnées fictives suivantes :

N 49° 31 . A B C - E 000° 43 . D E F

A : Une vague est une déformation de la surface d'une masse d'eau sous l'effet : Réponse 3 = de la lune ; Réponse 4 = du vent

B : La formation de vagues creuses et puissantes dépend d'un fond : Réponse 4 = abrupt ; Réponse 5 = plat

C : La pression de l'eau des vagues sur les falaises peut atteindre : Réponse 5 = 20 tonnes/m2 ; Réponse 6 = 30 tonnes/m2 ; Réponse 7 = 40 tonnes/m2

D : Les vagues d'un tsunami peuvent voyager à : Réponse 7 = + 300 km/h; Réponse 6 = + 500 km/h ; Réponse 5 = + 800 km/h

E : Le mascaret est provoqué par : Réponse 8 = l'onde de la marée montante ; Réponse 9 = la rencontre entre le flux descendant du fleuve et la marée montante.

F : Lorsque le coefficient de marée dépassait 100, le mascaret à Caudebec-en-Caux se produisait pendant : Réponse 9 = 2 jours de suite ; Réponse 0 = 3 jours de suite ; Réponse 1 = 4 jours de suite

Une fois ces coordonnées reconstituées, vous vous y rendrez pour relever sur le panneau le nom des deux frères capitaines du bac n° 10. Envoyez moi vos réponses soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), puis loguez votre « find » et je vous contacterai en cas de problème.

Bonne balade le long des quais de Caudebec-en-Caux..

A translation in english is provided in the attached 4 word worksheets that provide full explanation of this earthcache and logging requirements.