Ce projet de reconstruction de la série marégraphique de Saint-Malo a pour objectif de sauvegarder le patrimoine historique et scientifique que sont les observations passées du niveau de la mer à Saint-Malo. Un important travail de numérisation des données analogiques, conservées en différents endroits, est mis en œuvre. Ce travail, financé principalement par Saint-Malo Agglomération (SMA), s'inscrit dans le cadre d'un Plan d'Action de Prévention des Inondations (PAPI) mis en place par la Communauté de communes de Saint Malo. Le travail a débuté en décembre 2018 pour une durée de trois ans. L'un des axes de ce PAPI d'intention s'intéresse à l'amélioration de la connaissance et de la conscience du risque de submersion avec notamment la reconstruction et le contrôle de la série marégraphique des mesures de hauteur d'eau observées portée par le Shom. La reconstruction marégraphique de Saint-Malo est en réalité une reconstruction de séries composites à partir d'observations faites à Saint-Malo et à Saint-Servan, sites distants d'un kilomètre à peine. Les premières observations ont été faites à Saint-Servan (quartier de Saint-Malo en 1967) en 1835. Des mesures existent aussi pour Saint-Malo, mais de manière beaucoup plus diffuses jusqu'au déploiement en 2003 d'un observatoire marégraphique permanent appartenant au réseau RONIM géré par le Shom.
Contexte
Saint-Malo est située au fond du golfe normand-breton, à l'Ouest de l'angle formé par les côtes de la presqu'île du Cotentin et celles de la Bretagne septentrionale. La cité malouine est particulièrement sujette au phénomène de Vagues-submersion. A la différence d'autres phénomènes météorologiques dangereux, ce phénomène est très localisé et affecte des portions vulnérables de ce littoral dans un contexte particulier (fort coefficient de marée, passage d'une tempête, déferlement des vagues). Le risque lié à cet aléa est d'autant plus important à étudier qu'il tend à s'amplifier dans un contexte de changement climatique affectant le niveau moyen de la mer.
Observatoire marégraphique de Saint-Servan (Crédits Shom, R. Kermoal, février 2019).
Objectifs
- Combler les lacunes en matière de connaissance historique du niveau marin local à Saint-Malo, et caractériser son évolution
- Pérenniser l'ensemble des mesures du niveau marin réalisées à Saint-Malo et Saint-Servan depuis 1835 et constituer une série cohérente de qualité
- Améliorer la connaissance de l'évolution du niveau marin sur le littoral de la Manche, puis intercomparer les résultats avec d'autres séries pluriséculaires du niveau de la mer à l'échelle du littoral européen, voire mondial Apporter des éléments primordiaux pour l'étude séculaire des niveaux extrêmes grâce à l'étude des surcotes (différence entre les observations du niveau de la mer et les prédictions de marée)
- Alimenter l'ensemble des études de processus et de modélisation hydrodynamique des états de mer (vagues et surcotes). Cette donnée constitue une donnée d'entrée déterminante pour caler les modèles de vagues dans les études au profit de la Vigilance – Vagues – Submersion (VVS). Les événements extrêmes vont pouvoir être rejoués avec les modèles, ce qui permet de mesurer la pertinence de l'outil, c'est-à-dire sa capacité à bien décrire et prédire les événements que l'on cherche à anticiper.
Chaussée du Sillon à Saint-Malo (crédits Shom, fin 2018).
Recherche et inventaire des archives marégraphiques
Le processus de reconstruction est décrit ici.
Localisation des archives en lien avec les observations marégraphiques de St Malo (R. Kermoal, 2019)
Une grande partie des archives papiers relatives à l'observatoire de Saint-Malo est conservée au Shom (1835 à 1938) et au barrage de la Rance -EDF (années 1950 / 1960 puis à partir des années 1990). Néanmoins une recherche minutieuse a dû être faite dans d'autres centres d'archives dans le but d'inventorier et d'analyser tous les documents en lien avec la mesure marégraphique à Saint-Malo / Saint-Servan : les archives municipales de Saint-Malo, les archives départementales d'Ille-et-Vilaine à Rennes, les archives du Service Historique de la Défense (SHD) de Brest.
- Des documents relatifs aux mesures d'eau ont été trouvés :
- Des observations à l'échelle de marée (marée basse et marée haute) dans les années 1820 / 1830
- Des observations des basses mers et pleines mers dans les années 1950 / 1960 (mesures effectuées par EDF avant la construction du barrage de la Rance en 1966)
- Des marégrammes journaliers provenant du barrage de la Rance (années 1990 principalement)
- Des marégrammes hebdomadaires ou bi hebdomadaires (années 1960 provenant des archives de l'IGN à Saint-Mandé – source EDF)
- Des registres en provenance de la capitainerie du port de St Malo. Il s'agit des journaux des mouvements du port de St Malo de 1945 à 1997 avec la mention de la hauteur des marées annoncée et observée (deux pleines mers quotidiennes)
Au final, la totalité de ces documents permet de couvrir une période longue d'environ 180 ans (de 1835 à aujourd'hui) et de reconstruire pas moins 125 ans de mesures continues du niveau marin à Saint-Malo.
Par ailleurs, l'objectif final du projet étant de reconstituer une série homogène et cohérente de hauteurs d'eau, il est nécessaire de connaître de nombreux éléments avec certitude pour pouvoir mettre en relation des observations faites à des époques différentes par des personnes diverses. Il s'agit entre autre d'identifier avec précision, le plan utilisé comme plan de référence (par ex., le zéro du marégraphe, le zéro hydrographique) lors de l'acquisition des mesures, les caractéristiques de l'observatoire de marée et des marégraphes utilisés alors, le système de temps de l'époque…
Pour obtenir ces informations (les métadonnées), des documents d'origines diverses doivent être dépouillés et analysés : feuilles de contrôle des marégrammes lorsqu'elles existent, notes prises par les observateurs de marées, rapports de nivellements effectués par différentes institutions (Shom, Ponts et Chaussées, IGN), correspondances, gravures, plans et cadastres, …
Plan du marégraphe de Saint-Servan (source : SHD Vincennes - DD_2_2576 Chemise Marégraphe Saint-Servan)
Résultats
Historique des mesures
Les premières observations ponctuelles des marées dans la région de St Malo débutent dans les années 1830. Elles sont alors réalisées à l'aide d'échelles de marée installées à proximité de l'anse de Solidor. Ces observations plus ou moins complètes vont perdurer jusqu'au début des années 1850.
Informations et synthèse des données relatives aux mesures d'eau à Saint-Malo recensées jusqu'à maintenant. (Crédits Shom, R. Kermoal, 2019)
Puis un marégraphe à flotteur de type Chazallon (grand modèle) va être installé en 1850 dans une tour octogonale spécialement construite pour l'occasion par les services hydrauliques de la Marine française dans l'anse de Solidor. Plusieurs observateurs des marées, supervisées par le Shom, se succéderont jusqu'en 1917. Entre 1918 et 1984, les données disponibles deviennent plus rares (17 années seulement avec des données ponctuelles). Durant les années 1950 et 1960 des registres de pleines mers et basses mers ont été retrouvées dans les locaux d'EDF au barrage de la Rance. Les lacunes se poursuivent durant les années 1970-1980. Un premier marégraphe numérique est mis en place en 2003 par le Shom au terminal de Naye à St Malo. Les observations s'y poursuivent encore de nos jours.
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Qualification de la donnée à Saint-Malo / Saint-Servan
Une fois la série rendue cohérente en temps et en hauteur, une dernière phase de vérification est nécessaire pour qualifier la donnée.
Globalement, il est possible de voir que les données de Saint-Servan/Saint-Malo sont de bonne qualité :
- 83,0 % des données sont identifiées comme étant de bonne qualité (étiquette « 1 »).
- 4,5 % des données sont identifiées comme étant de probablement bonne qualité (étiquette « 2 »).
- 1,5 % des données sont identifiées comme potentiellement de mauvaise qualité (étiquette « 3 »).
- 11,0 % des données sont de qualité mauvaise et sont supprimées (étiquette « 4 »). Cette portion est surtout importante à cause de trois périodes ([avant 1850], [1851-1873] et [1946-1954]) avec des données très douteuses et qui sont finalement supprimées de la série finale.
La série reconstruite composite de Saint-Servan/Saint-Malo de 1850 à 2022. Les étiquettes qualité sont indiquées par couleurs : vert claire = étiquette « 1 » correspondant aux données de bonne qualité ; vert foncé : étiquette « 2 » correspondant aux données avec un qualité probablement bonne ; orange : étiquette « 3 » soit les données considérées comme probablement mauvaises. Les données avec l'étiquette « 4 » ou des données de mauvaise qualité sont supprimées de la série validée et ne sont donc pas visibles dans la figure.
Exploitation et analyses des résultats
Niveaux moyens mensuels et annuels obtenus à partir de la série reconstruite composite de Saint-Servan/Saint-Malo et historique de la mesure.
Une fois la série validée des analyses peuvent être réalisées pour avoir une meilleure connaissance de l'évolution temporelle :
- Du niveau marin moyen à Saint-Malo et des tendances d'évolution estimées en fonction de la période considérée ;
- Des composantes harmoniques ;
- Du marnage en termes d'amplitude et de durée du montant/descendant ;
- Des surcotes et des évènements extrêmes à Saint-Malo.
Pour plus d'informations sur les résultats de cette étude, se référer aux livrables du projet disponibles dans les Références.
Références
- van den Beld I., Kermoal R., Latapy A., Vrignaud C., Michaud H., Fraboul C., Pouvreau N., 2022. PAPI d'intention Saint-Malo – Axe 1 – Action 1.II – Livrable 3 : Fourniture de la série reconstruite des hauteurs d'eau à Saint-Malo après le contrôle, la validation et la mise en cohérence des données numériques. Shom
- Kermoal R., van den Beld I., Latapy A., Vrignaud C., Michaud H., Fraboul C., Pouvreau N., 2021. PAPI d'intention Saint-Malo – Axe 1 – Action 1.II – Livrable 2: Fourniture des images numériques issues du scannage des documents historiques marégraphiques et des données de hauteurs d'eau brutes issues de la digitalisation de ces documents. Shom
- Kermoal R., Ferret Y., Donato V., Pouvreau N., 2019. PAPI d'intention Saint-Malo – Axe 1 – Action 1.II – Livrable 1: Bilan des données et métadonnées analogiques présentes dans les archives du Shom, ainsi qu'aux archives départementales d'Ile et Vilaine et des archives municipales de Saint Malo. ShomLatapy A., van den Beld I., Kermoal R., Giloy N., Fraboul C., Hamdi Y., Migaud A., Bardet L., Pouvreau N., 2022. Long-term sea level observations at Saint-Malo/Saint-Servan (French Brittany coast)- Changes of extreme coastal water levels since the 19th century. Sea Level Workshop, 1-3 Juin 2022, Brest, France
- Latapy A., van den Beld I., Kermoal R., Giloy N., Fraboul C., Hamdi Y., Migaud A., Bardet L., Pouvreau N., 2022. Reconstruction of the historic sea level observations at Saint-Malo/Saint-Servan (French Brittany coast) - Changes of extreme coastal water levels since the 19th century. EVAN 2022, 17-19 Mai 2022, Orlando (Floride), Etats-Unis
