SHORECAST De la modélisation numérique à la modélisation hybride de l'évolution future des côtes sableuses en combinant assimilation de données, métamodélisation et modélisation à complexité réduite

Les plages de sable, représentant environ un tiers du littoral mondial libre de glace, rendent de nombreux services et jouent un rôle crucial de tampon contre les inondations. Avec l'élévation du niveau de la mer due au changement climatique, ces plages pourraient reculer de manière alarmante (près de la moitié pourraient être proches de l'extinction d'ici la fin du siècle), entraînant des pertes socio-économiques et des impacts environnementaux significatifs. Leur évolution est influencée par divers processus naturels complexes qui interagissent sur un large spectre d’échelles spatio-temporelles (O(1m)-O(100km) ; O(1h)- O(100y)), ainsi que par des facteurs humains, comme les actions de gestion du trait de côte.
De nombreux modèles ont vu le jour ces dernières années. Mais la modélisation de l’évolution des plages à moyen et long terme pose encore de nombreux de défis, en particulier en matière de : capacités des modèles, temps de calcul associés à la modélisation numérique des vagues au déferlement sur de longues périodes et pour une bathymétrie évoluant dans le temps. Via un travail inderdisciplinaire entre statistiques mathématiques et sciences de la terre, le projet SHORESTAT vise à développer une approche de modélisation hybride rapide et robuste, permettant de prédire l’évolution des plages de sable tout en tenant compte des incertitudes liées au changement climatique et aux stratégies de gestion côtière.
Les développements visés incluent : (1) la métamodélisation des conditions de vagues 2D en fonction des vagues au large et de la bathymétrie, (2) l’assimilation de données 2D multi-sources (in-situ et satellite) pour améliorer la qualité des prédictions, (3) l’intégration de manière dynamique des mesures d’adaptation côtière dans les modèles, (4) l’évaluation de l’impact des cascades d’incertitudes associées sur la prédiction de l’évolution du trait de côte sur des échelles spatio-temporelles allant de l’année au siècle, et du local au régional.