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Réponses de la flèche littorale de Bouctouche (Nouveau-Brunswick, Canada) à la hausse du niveau marin relatif et aux tempêtes entre 1944 et 2000

Response of Bouctouche Spit (New Brunswick, Canada) to relative sea-level rise and storms from 1944 to 2000
Serge Jolicoeur, Martine Giangioppi et Dominique Bérubé
p. 91-108

Résumés

Comme les autres cordons littoraux sableux du littoral acadien de la côte est du Nouveau-Brunswick (Canada oriental), la flèche de Bouctouche évolue actuellement dans le contexte d’une hausse du niveau marin relatif. Le trait de côte de la cellule sédimentaire de la flèche a été cartographié afin d’en déterminer le déplacement et d’établir le bilan sédimentaire pour la période pour laquelle une couverture photographique est disponible. Le long du Détroit de Northumberland, sa variation moyenne entre le Cap Richibouctou et l’extrémité nord de la flèche est de -0,14 ± 0,18 m/a. Cette valeur varie de -1,85 ± 0,2 m/a à +2,05 ± 0,2 m/a sur le front de la flèche, en recul sauf à son extrémité, alors que la limite externe du marais maritime occupant l’arrière de la flèche s’est maintenue dans l’ensemble (-8,63 ± 13 m). Les apports sédimentaires à la flèche sont insuffisants : elle présente un bilan fortement déficitaire et sa superficie a diminué depuis 1944. La cartographie des formes et dépôts de tempête suggère l’importance des fortes tempêtes dans l’évolution de la flèche. La localisation des brèches, dépôts de débordement et deltas de tempête dépend de la morphologie du trait de côte et de la flèche. À l’échelle temporelle considérée, la hausse du niveau marin relatif et les tempêtes ont causé 1) un recul du trait de côte du côté du détroit, sauf le long des trois derniers kilomètres de la flèche, où il y a surtout eu progradation, 2) une érosion du front dunaire et un haussement de la surface de l’arrière-dune adjacente, principalement dans la partie proximale de la flèche, grâce à la mise en place de dépôts de débordement, et 3) une migration transgressive de la flèche vers la baie de Bouctouche à de rares endroits.

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Notes de la rédaction

Article soumis le 24 juin 2009, accepté le 5 novembre 2009

Texte intégral

Introduction

1Les côtes des Provinces maritimes du Canada (Nouveau-Brunswick, Île-du-Prince-Édouard et Nouvelle-Écosse) connaissent actuellement une transgression marine. Résultat de la conjonction de l’élévation contemporaine du niveau marin et d’une subsidence régionale, la hausse du niveau marin relatif observée entre 1911 et 2005 est de 23 à 32 cm dans le Détroit de Northumberland (Daigle, 2006). Une grande partie des côtes de cette région correspond à des milieux particulièrement dynamiques ou montrant une forte sensibilité à la hausse du niveau marin, tels les différents types de plage et les marais maritimes (McCann, 1979 ; Hanson et Calkins, 1996). Plusieurs travaux ont mis en évidence une migration transgressive, ou encore le recul ou la progradation du front des flèches littorales, tombolos et îles-barrières du littoral acadien du Nouveau-Brunswick (Owens et Harper, 1972 ; Bryant et McCann, 1973 ; Greenwood et Davidson-Arnott, 1975 ; Reinson, 1980 ; Ollerhead, 1993 ; Dagneau et al., 1996 ; Giangioppi, 2004 ; O’Carroll et al., 2006), de l’Île-du-Prince-Édouard (Armon et McCann, 1979) et des Îles-de-la-Madeleine voisines (Owens et McCann, 1980 ; Dubois, 1992 ; Jolicoeur et O’Carroll, 2007). La translation de ce type de formes vers l’intérieur des terres est couramment observée, là où le rythme de la hausse du niveau marin et la géométrie de la côte le permettent (Hesp et Short, 1999). La création de brèches, de goulets, de deltas de tempête et la mise en place de dépôts de débordement, contribuent au recul et à l’exhaussement des cordons littoraux à mesure que se déplace la zone d’action directe des vagues à la faveur de la transgression marine (Godfrey et Godfrey, 1976 ; Leatherman, 1979 ; Trenhaile, 1997).Dans le contexte du changement climatique, l’accélération de la hausse du niveau marin, l’augmentation de l’intensité et peut-être du nombre des tempêtes, de même que la diminution de la saison du couvert de glace pourraient affecter ces milieux, les habitats qu’on y retrouve et les activités socio-économiques qui s’y déroulent (Forbes et al., 2004 ; Ouranos, 2004 ; Daigle, 2006). C’est le cas notamment de la protection des infrastructures en situation côtière (Jolicoeur et O’Carroll, 2007), des ressources en eau potable (O’Carroll et Bérubé, 1997) et des aires de mariculture. Quoi qu’il en soit de ces prévisions, il importe toutefois de comprendre l’évolution récente des flèches, tombolos et îles-barrières sur des périodes de temps pertinentes à l’aménagement du territoire. Formée à l’Holocène récent et en migration vers la côte (Ollerhead et Davidson-Arnott, 1995), la flèche de Bouctouche a été retenue pour cette étude parce qu’elle abrite un centre écotouristique populaire et parce que la baie de Bouctouche, qu’elle isole du Détroit de Northumberland, est le site d’une importante activité ostréicole. L’objectif de cette recherche était de déterminer les réponses de la flèche de Bouctouche à la hausse actuelle du niveau marin relatif et aux tempêtes, afin de préciser ce que pourrait être son évolution dans les prochaines décennies. Pour ce faire, nous avons cherché 1) à préciser le bilan sédimentaire de la flèche de Bouctouche, et 2) à évaluer la part des formes et dépôts associés aux tempêtes dans l’évolution de la flèche, plus particulièrement les brèches, dépôts de débordement et deltas de tempête.

Région et site à l’étude

2La flèche de Bouctouche est située sur la rive ouest du Détroit de Northumberland (fig. 1) et fait partie du système de flèches littorales et d’îles-barrières qui bordent le littoral acadien sur la côte est du Nouveau-Brunswick. Elle constitue une importante destination écotouristique ; l’Éco-Centre Irving, créé en 1997, a accueilli 110.360 visiteurs en 2007. C’est aussi un lieu de nidification du Pluvier Siffleur (Charadrius melodus melodus), espèce en voie de disparition au Canada. La flèche assure une position d’abri à la baie de Bouctouche, où vivent plusieurs espèces de mollusques à l’état sauvage, dont l’huître américaine (Crassostrea virginica), la moule bleue (Mytilus edulis), la mye commune (Mya arenaria), le quahog (palourde américaine, Mercenaria mercenaria) et le mactre d’Amérique (palourde de dune, Spisula solidissima). L’ostréiculture pratiquée dans la baie en a fait un centre important de production de naissains d’huîtres (McLaren Marex Inc., 1980). La température moyenne annuelle (1971-2000) à la station météorologique de Bouctouche est de 5,4ºC (19,3° en juillet, -8,9° en janvier) et les précipitations moyennes annuelles sont de 1140,4 mm (302,4 cm de neige ; Environnement Canada, 2002). L’amplitude des marées est de moins de 1,3 m et le cycle est semi-diurne dans cette partie du Détroit de Northumberland. Le couvert de glace peut durer de la fin du mois de décembre jusqu’à avril (Environnement Canada, 2001). Dans cette partie du détroit, les vents dominants proviennent du cadran sud-ouest (stations de Chatham, N.-B., et Summerside, I.-P.-É.) et la côte est un milieu de faible énergie dominé par les vagues de tempêtes. En effet, le régime des vents et le climat des vagues du Détroit de Northumberland sont fortement influencés par le passage de dépressions de forte intensité, ayant remonté le long de la côte est nord-américaine et atteignant les Provinces maritimes (McCann, 1979 ; Parkes et al., 2006). Lorsque le centre des basses pressions passe au sud ou très près du Détroit de Northumberland, de forts vents du cadran nord-est se développent, accompagnés de niveaux d’eau extrêmes (Robichaud et Bégin, 1996). Les plus hautes vagues atteignant la flèche de Bouctouche sont générées par ces vents de nord et de nord-est, où le fetch est de plus de 300 km (Parkes et al., 2006). Ces tempêtes surviennent majoritairement entre septembre et décembre, bien qu’elles puissent se produire aussi en janvier et février, mais alors souvent sans impacts significatifs sur le littoral en raison de la présence des glaces (Owens, 1976 ; Robichaud et Bégin, 1996 ; Forbes et al., 2004). Entre 1954 et 2001, 51 événements de tempête d’automne avec vents de quadrant nord-est et causant des vagues d’une hauteur significative de 3 m ou plus pendant au moins 6 heures ont été reconstitués au noeud 5678 du modèle AES40 (wave hindcast), situé environ 110 km au NNE du Cap Richibouctou (Parkes et al., 2006). En revanche, la hauteur et la période des vagues diminuent du nord vers le sud à mesure que l’on pénètre dans le Détroit de Northumberland. Par exemple, lors de la tempête subtropicale Nicole, du 11 au 12 octobre 2004, la bouée temporaire C44150, située à 17 km au NNE du Cap Richibouctou, a enregistré une hauteur significative des vagues de 4,8 m et une hauteur et une période maximales de 22,8 m et de 9,9 s. Pendant cette tempête, la bouée temporaire C44132, située au large de Cap-Lumière, a enregistré des valeurs correspondantes de 3,3 m, 6,9 m et 10 s. De 1963 à 2005, on a enregistré une moyenne annuelle de 7 ondes de tempête de plus de 60 cm dans le secteur d’Escuminac et de Pointe Sapin, 60 km au nord de la flèche de Bouctouche ; 9 d’entre elles ont dépassé 120 cm (Parkes et al. (2006).

Fig. 1 Cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche : taux de déplacement du trait de côte (niveau supérieur des hautes eaux) entre 1944/1945 et 2000/2001.
Fig. 1 – Bouctouche Spit littoral cell: coastline migration rate (higher high water mark) between 1944/1945 and 2000/2001.

Fig. 1 – Cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche : taux de déplacement du trait de côte (niveau supérieur des hautes eaux) entre 1944/1945 et 2000/2001.Fig. 1 – Bouctouche Spit littoral cell: coastline migration rate (higher high water mark) between 1944/1945 and 2000/2001.

1 à 5 : recul (érosion). 1 : < 0,25 m/a ; 2 : 0,26-0,5 m/a ; 3 : 0,51-0,75 m/a ; 4 : 0,76-1 m/a ; 5 : > 1,01 m/a. 6 : valeur comprise dans la marge d’erreur. 7 à 11 : avancée (progradation). 7 : < 0,25 m/a ; 8 : 0,26-0,5 m/a ; 9 : 0,51-0,75 m/a ; 10 : 0,76-1 m/a ; 11 : > 1,01 m/a. 12 : sens de la dérive littorale dominante. La marge d’erreur est de ± 0,16 m/a dans les segments du Cap Richibouctou, des falaises de Cap-Lumière et du « Croissant » de Chockpish (1945-2001) et de ± 0,2 m/a dans celui de la flèche de Bouctouche (1944-2000).
1 to 5: retreat (erosion). 1: < 0.25 m/a; 2: 0.26-0.5 m/a; 3: 0.51-0.75 m/a; 4: 0.76-1 m/a; 5: > 1.01 m/a. 6: value within the margin of error. 7 to 11: advance (progradation). 7: < 0.25 m/a; 8: 0.26-0.5 m/a; 9: 0.51-0.75 m/a; 10: 0.76-1 m/a; 11: > 1.01 m/a. 12: direction of the dominant littoral drift. The margin of error is ± 0.16 m/a in the Cape Richibouctou, Cap-Lumière cliffs and Chockpish Crescent segments (1945-2001) and ± 0.2 m/a in the Bouctouche Spit segment (1944-2000).

3Concernant la cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche, on s’entend généralement pour établir ses limites entre l’estuaire de la rivière Richibouctou ou le Cap Richibouctou, juste au nord de Cap-Lumière, et celui de la rivière Bouctouche, qui marque l’extrémité sud de la plate-forme sableuse de la flèche. Ainsi définie, la cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche mesure une trentaine de kilomètres de longueur (façade littorale). On y retrouve, du nord au sud, une plage sableuse accolée à une tourbière (segment du Cap Richibouctou), des falaises gréseuses (segment des falaises de Cap-Lumière), une plage de fond de baie (« Croissant » de Chockpish) et la flèche littorale de Bouctouche (fig. 1 et fig. 2A). Dans le segment des falaises de Cap-Lumière, le linéaire côtier correspond à des falaises vives et à des structures anthropiques, dont le port de Cap-Lumière. Les falaises, composées de roches du Carbonifère recouvertes de dépôts marins postglaciaires, font généralement de 2 à 5 m de hauteur mais peuvent atteindre près de 10 m. Elles sont associées par endroit à une banquette d’abrasion littorale dont le niveau correspond à celui des ondes de tempête (Bérubé et Thibault, 1996). Dans le « Croissant » de Chockpish, les falaises dunaires dominent la façade maritime, plages et dunes isolant une série de lagunes semi-fermées. Les dunes littorales atteignent de 1 à 2 m de hauteur et reposent sur des matériaux meubles, sauf au centre de ce segment, où elles reposent sur une plate-forme gréseuse (Bérubé et Thibault, 1996). On y retrouve deux ports, à Côte-Ste-Anne (fig. 2B) et à Saint-Édouard-de-Kent.

Fig. 2 Photographies de la cellule sédimentaire de Cap Richibouctou-Flèche de Bouctouche.
Fig. 2 – Photographs of the Cape Richibouctou-Bouctouche Spit littoral cell.

Fig. 2 – Photographies de la cellule sédimentaire de Cap Richibouctou-Flèche de Bouctouche.Fig. 2 – Photographs of the Cape Richibouctou-Bouctouche Spit littoral cell.

A : Vue oblique (vers le nord) de la cellule sédimentaire, 1996. De l'avant-plan à l'arrière-plan : flèche de Bouctouche, « Croissant » de Chockpish et Cap Richibouctou. B : Épis à l’entrée du quai de Côte-Sainte-Anne, 1993. Large plage à l’amont-dérive, basse crête dunaire et marais anthropisé. C : Début de la section proximale de la flèche de Bouctouche, été 2000. Vue vers le sud-est. D : Submersion du début de la section proximale de la flèche de Bouctouche, 29 octobre 2000. Vue vers le sud-est. E : Absence de front dunaire suite à la tempête du 29 octobre 2000, section proximale de la flèche de Bouctouche. L’est est à gauche. F : Nappes de débordement mises en place lors de la tempête du 29 octobre 2000, partie proximale de la flèche de Bouctouche (vue oblique vers le nord).
A: Oblique view (towards the North) of the littoral cell. From foreground to background: Bouctouche spit, Chockpish Crescent and Cape Richibouctou. B: Groin of the Côte-Sainte-Anne harbour, 1993. Large beach on the updrift (North) side, low dune ridge and modified salt marsh. C: Beginning of the proximal section, Bouctouche Spit, summer of 2000. View towards the South-East. D: Flooding of the proximal section, Bouctouche Spit, October 29, 2000. View towards the South-East. E: Absence of the dune front following its erosion during the storm of October 29, 2000, proximal section, Bouctouche Spit. East is to the left. F: Washover fans of the storm of October 29, 2000, proximal section, Bouctouche Spit (oblique view towards the North).

4La flèche de Bouctouche mesure près de 12 km de longueur (10,5 km de linéaire côtier face au Détroit de Northumberland). Le volume sableux émergé (au-dessus de 0,9 m CGVD28, Canadian Geodetic Vertical Datum 1928) est estimé à 1,73 Mkm3 (O’Carroll et al., 2006). L’altitude maximale atteint plus de 6 m (CGVD28) ; là où les dunes sont absentes (longueur totale de 1600 m en 2004), elle varie de 2 à 3,3 m (Webster et al., 2006). Les seules infrastructures qu’on y retrouve, mise à part la ruine d’une estacade utilisée jusqu’à la fin du XIXe siècle, sont la passerelle de l’Éco-Centre Irving (fig. 2C) et un phare à l’extrémité de la flèche. La flèche peut être divisée en trois sections, proximale, médiane et distale (fig. 1). La section proximale, d’une largeur de 160 à 475 m, est caractérisée par une basse crête dunaire (1 à 2 m au-dessus du haut de plage), parfois absente (fig. 2E). L’essentiel du front dunaire y est taillé en falaise et le taux d’érosion entre 1945 et 1996 variait de -0,6 à -0,8 m/a (Leblanc et al., 2001). En raison de sa faible altitude, la dune est parfois complètement submergée ou érodée par les vagues lors de fortes tempêtes (fig. 2D). Les dépôts sableux transférés lors de ces événements forment des nappes de débordement recouvrant la dune fixée et le marais maritime qui se trouve du côté de la baie (fig. 2F ; Forbes et al., 2004). La section médiane de la flèche est étroite ; elle ne fait que 75 m de largeur par endroit (fig. 1). On n’y trouve pas de dune fixée et peu de marais du côté de la baie. Le front dunaire s’élève de 2 à 4 m au-dessus de la plage, mais on peut y observer des brèches et des ouvertures formées lors de tempêtes (fig. 3). La falaise dunaire présente dans la section proximale s’y poursuit sur quelques centaines de mètres, suite à quoi elle est actuellement inactive et précédée d’une banquette dunaire s’élevant plus d’un mètre au-dessus du haut de plage et pouvant atteindre plus de 30 m de largeur par endroit. Entre 1945 et 1996, le taux d’érosion du front dunaire y était de -0,10 à -0,38 m/a (Leblanc et al., 2001). La section distalemesure jusqu’à 700 m de largeur. On y retrouve de multiples crêtes dunaires s’élevant de 2 m à plus de 4 m au-dessus de la plage, en forme de crochets (fig. 1 et fig. 2A). La dune bordière est suivie à l’arrière par des crêtes occupées par la dune fixée ; les sillons interdunaires, souvent submergés à marée haute, sont colonisés par des espèces palustres (Chiasson, 2000). Au début de la section distale, là où le rivage s’infléchit et fait face au nord-est, le trait de côte a connu un recul considérable entre 1945 et 1996, avec un taux allant jusqu’à -1,42 m/a. Au contraire, plus au sud, on observe une accumulation de sable pendant la même période, avec un taux allant jusqu’à plus de 2 m/a (Leblanc et al., 2001). En somme, durant la période 1945-1996, les sections proximale, médiane et le début de la section distale sont en recul, alors que l’extrémité de la flèche connaît une accrétion. La plate-forme submergée de la flèche s’étend plus de 500 m au-delà de la partie subaérienne vers le chenal de la rivière Bouctouche (Ollerhead, 1993).

5Les côtes du Détroit de Northumberland subissent une trangression marine depuis 6000 à 7000 BP (Scott et al., 1987). D’après J. Ollerhead et R.G.D. Davidson-Arnott (1995), certains secteurs de la flèche de Bouctouche seraient en migration vers la côte depuis au moins 1100 BP en réponse à cette transgression. Ils estiment qu’un apport annuel de 15.350 ± 1700 m³ de sédiments est nécessaire pour assurer son maintien face à un rythme de la hausse du niveau marin de 9 ± 1 cm/siècle. Les estimations des apports annuels à la flèche opposent une valeur historique de 56.000 m³/a pour la période 1839-1945 (Ollerhead et Davidson-Arnott, 1995) à une valeur de 7640 m³/a pour la période 1945-1973 (Hunter, 1975). Selon D.L. Forbes et al. (2006), pendant le dernier siècle, la hausse du niveau marin relatif a été de 23 cm/siècle à Escuminac (60 km au nord de la flèche de Bouctouche) et de 25 à 30 cm/siècle à Pointe-du-Chêne (26 km au sud de la flèche). Ces auteurs projettent une hausse de 53 ± 35 cm à Bouctouche entre 2000 et 2100.

Fig. 3 – Formes et dépôts de tempêtes sur la flèche de Bouctouche.
Fig. 3 – Storm-related landforms and deposits on the Bouctouche Spit.

Fig. 3 – Formes et dépôts de tempêtes sur la flèche de Bouctouche.Fig. 3 – Storm-related landforms and deposits on the Bouctouche Spit.

A : Formes et dépôts dus aux tempêtes du 26 au 29 décembre 1970 et du 21 octobre 2000. 1 : front dunaire ; 2 : partie de la flèche située au-dessus de la ligne de rivage (niveau moyen des hautes eaux) ; 3 : dépôts de débordement ; 4 : brèches de tempête ; 5 : deltas de tempête ; 6 : ruines d’une ancienne estacade ; 7 : trottoir de l’Éco-centre Irving. B: Nappes de la section proximale, 1944.
A : Landforms and deposits resulting from the storms of December 26-29, 1970 and of October 21, 2000. 1 : dune front ; 2 : surface of the spit above the shoreline (mean high water mark) ; 3 : overwash deposits ; 4 : storm breaches ; 5 : storm deltas ; 6 : ruins of an old stockade ; 7 : boardwalk of the Irving Eco-center. B : Washover fans, proximal section, 1944.

Méthodologie

6La cartographie a été effectuée à partir de séries de photographies aériennes du Ministère des Ressources naturelles du N.-B., de la Photothèque nationale de l’air du Canada et de deux séries de photographies aériennes verticales privées. Les photographies ont été numérisées à une résolution de 1 m par pixel (au sol) puis importées dans un SIG (Caris GIS 4.4a). Après la cartographie, les vecteurs ont été rectifiés face à l’orthophographie numérique provinciale de 1996 (1 : 36.000).Au moins 10 points d’ancrage ont servi à la rectification de chaque fichier (photographie), pour un total de 116 points. Le trait de côte des segments du Cap Richibouctou, des falaises de Cap-Lumière et du « Croissant » de Chockpish (fig. 1) a été cartographié à partir des séries aériennes de 1945 et 2001. Bien qu’il s’agisse du niveau supérieur des hautes eaux selon la terminologie du Ministère des Ressources naturelles du Nouveau-Brunswick, il correspond par convention au sommet des falaises (rocheuses ou dunaires) et au front de Ammophila breviligulata pour les besoins de la cartographie de la zone littorale (O’Carroll et al., 2006). Dans le segment de la flèche de Bouctouche, la ligne de rivage (définie comme le niveau moyen des hautes eaux, Ministère des Ressources naturelles du Nouveau-Brunswick) et le trait de côte (du côté du Détroit de Northumberland), les nappes de débordement, les brèches et les deltas de tempête ont été cartographiés, à partir des séries de photographies aériennes de 1944, 1954, 1959, 1963, 1971, 1973, 1983, 1996, et de celles de 1999 et 2000 (séries aériennes privées). La limite de l’arrière de la flèche, du côté de la baie de Bouctouche, a aussi été cartographiée, à partir des photographies aériennes de 1944 et de 2000. Cette limite correspond principalement à la limite externe du schorre ou à une basse falaise dunaire, parfois à la ligne de rivage (contact entre sable sec et humide) dans le cas ou une nappe de débordement, une brèche ou un delta de tempête marque le contact de la flèche avec la baie. La variation de la position du trait de côte du côté du détroit, mesurée le long de 299 transects distants de 100 m les uns des autres, a servi au calcul des taux d’érosion ou de progradation dans la cellule sédimentaire entre 1944/1945 et 2000/2001 (fig. 1 et tab. 1). La variation de la position de la limite de l’arrière de la flèche de Bouctouche a été calculée à partir de 97 transects distants de 100 m. La superficie de la partie émergée de la flèche a été déterminée pour 1944 et 2000. La surface occupée par les dépôts de tempêtes, les brèches, les deltas de tempête et la distance maximale atteinte par les nappes derrière le front dunaire ont été mesurées pour les dix séries de photographies.

Tab. 1 – Taux de déplacement du trait de côte (niveau supérieur des hautes eaux) faisant face au Détroit de Northumberland entre 1944/45 et 2000/2001 dans la cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche.
Tab. 1 – Migration rates of the coastline (higher high water mark) of Northumberland Strait between 1944/45 and 2000/01 in the littoral cell of Bouctouche Spit.

Tab. 1 – Taux de déplacement du trait de côte (niveau supérieur des hautes eaux) faisant face au Détroit de Northumberland entre 1944/45 et 2000/2001 dans la cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche.Tab. 1 – Migration rates of the coastline (higher high water mark) of Northumberland Strait between 1944/45 and 2000/01 in the littoral cell of Bouctouche Spit.

1 La marge d’erreur est de ± 0,16 m/a dans les segments du Cap Richibouctou, des falaises de Cap-Lumière et du « Croissant » de Chockpish (1945/2001). Elle est de ± 0,2 m/a dans le segment de la flèche de Bouctouche (1944/2000).
1 The margin of error is ± 0.16 m/a in the Cape Richibouctou, Cap-Lumière cliffs and Chockpish Crescent segments (1945/2001). It is ± 0.2 m/a in the Bouctouche Spit segment (1944/2000).

7La marge d’erreur associée à la mesure du déplacement du trait de côte entre 1944/1945 et 2000/2001 a été estimée à 0,16 à 0,2 m/a (fig. 1). Ce calcul tient compte (a) de la résolution des fichiers numérisés [1 m], (b) de la résolution des fichiers Caris [1 m], (c) de la qualité des photographies et de l’interprétation [erreur estimée à 1 m lorsque les photographies sont de bonne qualité] et (d) de l’erreur moyenne associée aux points d’ancrage utilisés lors du géocodage et de la rectification des vecteurs (mesure de la qualité du recalage). Par exemple, dans la partie nord de la cellule (segments du Cap Richibouctou, des falaises de Cap-Lumière et du « Croissant » de Chockpish), la marge d’erreur associée à la mesure de la distance séparant le trait de côte de 1945 et celui de 2001 est de : (a) 1 m [1945] + 1 m [2001]+ (b) 1 m [soit 0,5 m + 0,5 m] + (c) 1 m + 1 m + (d) 2,67 m + 1,37 m = 9,04 m. Exprimée en fonction du taux annuel de déplacement, cette marge d’erreur est de ± 0,16 m/a (soit ± 9,04 m/56 ans). Il est à noter que ceci correspond à une marge d’erreur maximale et que l’addition des valeurs des différents facteurs surestime sans doute l’erreur véritable. La superficie émergée de la flèche de Bouctouche a été calculée à partie de la cartographie du trait de côte, du côté du détroit, et de la limite arrière de la flèche, du côté de la baie. L’erreur associée au calcul de la superficie de la flèche dépend de la qualité du positionnement de ces repères lors de la cartographie sur SIG, que l’on peut estimer par les valeurs des facteurs (a) à (d) mentionnés plus haut. Par exemple, pour l’année 1944, l’erreur associée à la position de la limite de la flèche pourrait atteindre : (a) 1 m + (b) 0,5 m + (c) 1 m + (d) 2,48 m = 4,98 m. En approximant le polygone constitué par la flèche de Bouctouche à un rectangle de 10.500 m de longueur dont on ferait varier la dimension de chacun des quatre côtés par les valeurs de cette marge d’erreur pour 1944 et 2000, on peut estimer la valeur maximale de la marge d’erreur (exprimée en hectares) face à la superficie calculée de la flèche à ± 10,7 ha (1944) et à ± 13 ha (2000). L’écart de superficie calculé entre 1944 et 2000 est supérieur à la somme de ces deux valeurs.

8Concernant le calcul du bilan sédimentaire, dans le but d’estimer le volume de sable provenant des falaises de Cap-Lumière, la hauteur des falaises a été mesurée à l’aide d’un niveau-chaîne électronique et leur stratigraphie a été établie visuellement. 65 mesures ont été réalisées, distantes de 70 à 100 m les unes des autres. Trois échantillons de grès ont fait l’objet d’une analyse pétrologique (Vancouver Petrographics Ltd., Vancouver) et une analyse granulométrique a été réalisée sur trois échantillons de dépôts marins sableux post-glaciaires sus-jacents (Ministère des Ressources naturelles du Nouveau-Brunswick, Fredericton). Le volume de sable libéré par l’érosion des falaises a été calculé en tenant compte de la hauteur des falaises, de la longueur du segment en falaise (entre deux points de mesure) et du recul de la côte depuis 1945. Par exemple, soit un linéaire côtier (a) d’une longueur de 100 m, occupé par une falaise montrant (b) un recul de 15 m entre 1945 et 2001, (c) une épaisseur du grès de 5 m et (d) 75 % d’arénites dans le grès. On obtient l’estimation du volume de sable libéré (entre 1945 et 2001) suivante : 100 m x 15 m x (5 m x 0,75) = 5625 m3.La hauteur des crêtes et des falaises dunaires du « Croissant » de Chockpish et de la flèche de Bouctouche, nécessaire au calcul des volumes de sable associés au déplacement du trait de côte des côtes sableuses, a été prise dans D. Bérubé et J.J. Thibault (1996) et M. Chiasson (2000). L’épaisseur des plages, calculée en fonction des tables de marées, a été ajoutée à la hauteur des falaises. Pour les besoins du calcul, l’épaisseur de la plage correspondait à la valeur moyenne entre le niveau moyen des hautes eaux (ligne de rivage) et le niveau supérieur des hautes eaux (trait de côte). Les volumes de sable transférés vers l’arrière de la flèche et déposés sous forme de nappes lors de la tempête du 29 octobre 2000 ont été calculés. La largeur et la longueur des nappes ont été mesurées à partir du SIG. 451 mesures de l’épaisseur des dépôts ont été effectuées sur le terrain, entre la surface des nappes et le niveau de la végétation présente avant la tempête. Là où aucune espèce végétale n’était présente en profondeur, aucune mesure n’a été prise. Le volume de sable d’une nappe donnée a été obtenu en multipliant la longueur par la largeur et l’épaisseur moyenne.

Résultats

Évolution du trait de côte et bilan sédimentaire de la cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche

9Variation de la position du trait de côte du Détroit de Northumberland entre 1944 et 2001. Sur la trentaine de kilomètres compris entre le Cap Richibouctou et l’extrémité sud de la flèche de Bouctouche, la variation moyenne de la position du trait de côte faisant face au Détroit de Northumberland a été de -0,14 ± 0,18 m/a entre 1944/1945 et 2000/2001. Toutefois, on peut diviser le linéaire côtier en segments aux évolutions distinctes (fig. 1 et tab. 1) : 1) Au nord du port de Cap-Lumière (segment du Cap Richibouctou), toutes les mesures significatives sont positives. Le rythme moyen de l’avancée du trait de côte, de 1,07 ± 0,16 m/a entre 1945 et 2001, témoigne de l’arrivée de sédiments en provenance de la cellule sédimentaire située au nord, l’infrastructure portuaire piégeant une partie des sédiments entraînés par la dérive littorale ; 2) Au sud du port, les falaises de Cap-Lumière montrent un recul moyen de -0,19 ± 0,16 m/a entre 1945 et 2001. Sans surprise, toutes les mesures significatives sont négatives, le recul atteignant jusqu’à -0,67 m/a ; 3) Dans la partie nord du « Croissant » de Chockpish, la période 1945-2001 a été marquée par la migration d’un cordon dunaire sur le marais adjacent. Ici aussi, toutes les mesures significatives sont négatives ; le taux moyen est de -0,5 ± 0,16 m/a mais le recul atteint localement plus de -1 m/a ; 4) Dans la partie sud du « Croissant » de Chockpish, le trait de côte montre un taux de déplacement de 0,16 ± 0,16 m/a entre 1945 et 2001. En fait, cette valeur englobe des secteurs où un front dunaire a reculé (taux moyen de -0,26 m/a) et des secteurs où le trait de côte a avancé (taux moyen de 0,46 m/a). Ces derniers se retrouvent de part et d’autre des ports de Côte Sainte-Anne (embouchure de la rivière Chockpish) et de Saint-Édouard-de-Kent, de même qu’à l’embouchure et au sud du ruisseau « C » ; 5) La plus grande partie du front de la flèche de Bouctouche a reculé entre 1944 et 2000 ; toutes sections confondues, le trait de côte a reculé à un rythme moyen de -0,38 ± 0,2 m/a. Sur les 8,6 premiers kilomètres du nord vers le sud, toutes les mesures significatives sont négatives. Dans les sections proximale et médiane et au début de la section distale, les taux moyens sont respectivement de -0,7 m/a, -0,45 m/a et -1,25 m/a. Seule l’extrémité de la flèche montre une progradation pendant cette période (taux moyen de 1,21 m/a). La section distale apparaît d’ailleurs comme très dynamique car on y retrouve les plus forts taux de recul (-1,85 m/a) et de progradation (2,53 m/a) de l’ensemble de la flèche.

10Déplacement de la rive arrière de la flèche de Bouctouche entre 1944 et 2000. Du côté de la flèche de Bouctouche faisant face à la baie, le déplacement moyen de la limite externe du schorre, de la basse falaise dunaire ou de la ligne de rivage (aux quelques endroits où le marais maritime est absent) a été de -0,15 ± 0,23 m/a entre 1944 et 2000. Bien que cette valeur comprise à l’intérieur de la marge d’erreur de la méthode semble indiquer une stabilité apparente du rivage, on doit distinguer les trois sections de la flèche (tab. 2). Des 44 transects (sur 97 au total) où le déplacement de la rive arrière de la flèche a dépassé la marge d’erreur, cinq seulement montrent une avancée dans la baie, tous situés dans la section proximale. La valeur moyenne de ces cinq mesures est de 0,41±0,23 m/a, la valeur maximale étant de 0,59 ± 0,23 m/a (33,3 m). 36 des 59 transects des sections médiane (8 sur 19 transects) et distale (28 sur 40 transects) indiquent un recul (érosion) du rivage de la flèche du côté de la baie de Bouctouche. La valeur moyenne de ces transects en recul est de -0,34±0,23 m/a dans la section médiane et de -0,43 ± 0,23 m/a dans la section distale. Si l’on tient compte de l’ensemble des transects dans chacune des trois sections, seule la rive arrière de la section distale (sans prise en compte du crochet final de la flèche) montre une tendance nette, soit un recul moyen de -0,34 ± 0,23 m/a (et une valeur maximale mesurée de -39 m ou -0,7 m/a).

11Variation de la superficie émergée de la flèche de Bouctouche entre 1944 et 2000. La superficie de la partie de la flèche de Bouctouche située au-dessus du trait de côte (du côté du Détroit de Northumberland) et de la limite externe du schorre, de la basse falaise dunaire ou de la ligne de rivage (du côté de la baie de Bouctouche) a varié entre 1944 et 2000. Elle était de 284 ha en 1944 et de 256,5 ha en 2000, ce qui représente une diminution de 27,5 ha (- 9,7 %).Si on divise la flèche en deux polygones, l’un faisant face au Détroit de Northumberland et l’autre à la baie de Bouctouche, on constate que c’est surtout le recul du linéaire côtier du détroit qui est responsable de cette évolution. En effet, entre 1944 et 2000, la superficie du polygone faisant face au détroit est passée de 125,3 à 103,8 ha (-21,5 ha ou -17,2 %) alors que celle du polygone constituant l’arrière de la flèche est passée de 158,8 à 152,8 ha (-6 ha ou -3,8 %). Ces données sont conformes à celles du déplacement du trait de côte et de la rive arrière de la flèche, présentées dans les sections précédentes.

Tab. 2 – Déplacement du rivage arrière de la flèche de Bouctouche entre 1944 et 2000.
Tab. 2 – Migration of the shore on the bay side of Bouctouche Spit between 1944 and 2000.

Tab. 2 – Déplacement du rivage arrière de la flèche de Bouctouche entre 1944 et 2000.Tab. 2 – Migration of the shore on the bay side of Bouctouche Spit between 1944 and 2000.

1 À l’exclusion du rivage arrière de la pointe finale de la flèche (dont la dynamique actuelle est dominée par l’allongement).
1 Excluding the shore of the final hook of the spit (which mainly evolved by lengthening during the study period).

Bilan sédimentaire de la cellule de la flèche de Bouctouche

12À la variation de la position du trait de côte de la cellule de la flèche de Bouctouche faisant face au Détroit de Northumberland correspond le bilan sédimentaire présenté dans le tab. 3. L’extrémité nord de la cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche, soit la section située entre le Cap Richibouctou et le port de Cap-Lumière, s’est engraissée de 318.514 m3 de sédiments entre 1945 et 2001. Cela correspond à un apport moyen de 5688 m3/a. Plus au sud, l’érosion des falaises de Cap-Lumière a fourni 145.005 m3 de sédiments (>50 µm) pendant cette période (-2589 m3/a), alors que dans le « Croissant » de Chockpish la résultante des apports provenant des secteurs en érosion (front dunaire) et du stockage dans les secteurs en progradation (abords des ports de Côte Sainte-Anne et de Saint-Édouard-de-Kent et embouchure du ruisseau « C ») donne un bilan global légèrement positif (51.581 m3 ou 921 m3/a). Le bilan sédimentaire de la flèche de Bouctouche est fortement déficitaire. Les trois sections (proximale, médiane et distale) de la flèche sont déficitaires et le bilan global est de -943.564 m3 pour la période de 1944 à 2000 (soit une moyenne de -16.849 m3/a). Cette valeur n’inclut pas les volumes de sédiments stockés sous forme de dépôts de débordement (sur la flèche) et de deltas de tempête (dans la baie de Bouctouche). On verra plus loin qu’ils ne modifieraient pas l’ordre de grandeur du déficit sédimentaire de la flèche pendant cette période. La partie émergée de la cellule allant du Cap Richibouctou au nord à l’extrémité de la flèche de Bouctouche au sud présente donc un bilan sédimentaire négatif, les surplus des segments du Cap Richibouctou et du « Croissant » de Chockpish ne comblant pas le déficit de la flèche de Bouctouche. Le bilan total est de -718.474 m3 pendant la période de 1944/45-2000/01 (ou -12.830 m3/a).

Tab. 3 – Bilan sédimentaire (> 50 µm) de la cellule de la flèche de Bouctouche entre 1944/1945 et 2000/2001.
Tab. 3 – Sediment budget (> 50 µm) of the littoral cell of the Bouctouche Spit between 1944/1945 and 2000/2001.

Tab. 3 – Bilan sédimentaire (&gt; 50 µm) de la cellule de la flèche de Bouctouche entre 1944/1945 et 2000/2001.Tab. 3 – Sediment budget (&gt; 50 µm) of the littoral cell of the Bouctouche Spit between 1944/1945 and 2000/2001.

Les apports correspondant aux dépôts de débordement mis en place entre 1944 et 2000, estimés être de l’ordre de 100.000 m3, ne sont pas inclus dans ce tableau (voir l’explication dans le texte). Le volume des deltas de tempête formés dans la baie de Bouctouche pendant cette période n’a pas été calculé. La marge d’erreur associée aux taux de déplacement du trait de côte n’a pas été prise en compte dans ce calcul : tout taux positif (> 0 m/a) a été interprété comme une progradation (accumulation) et tout taux négatif (< 0 m/a) a été interprété comme un recul (érosion).
The sediment inputs from washover deposits (estimated at 100,000 m3 between 1944 and 2000) and the volume of storm deltas in Bouctouche Bay have not been included in this calculation (see text). The margin of error associated to the coastline migration rates has not been included in the calculation: all positive rates (> 0 m/a) have been considered to indicate progradation (accumulation) and all negative rates (< 0 m/a) have been considered to indicate retreat (erosion).

Formes et dépôts associés aux tempêtes sur la flèche de Bouctouche

13Entre 1944 et 2000, la faible altitude ou l’absence du front dunaire a déterminé la localisation de brèches, de dépôts de débordement et de deltas de tempête sur la flèche de Bouctouche. Le front dunaire de la flèche est absent (érodé) sur 4,5 à 11,5 % du linéaire côtier du Détroit de Northumberland sur les photographies de 1944 à 2000, sauf en 1971 et en 2000, où cette valeur atteint respectivement 27,8 % et 21,4 % (tab. 4). Les photographies de 2000 illustrent les effets cumulés des tempêtes du 21 janvier et du 29 octobre 2000 (Forbes et al., 2004). Les clichés de 1971 montrent vraisemblablement les effets d’une importante tempête ayant touché le sud du Golfe du Saint-Laurent pendant 75 heures, du 26 au 29 décembre 1970 (Lewis et Moran, 1982). En 1971, le front dunaire avait disparu 1) le long de sections basses du trait de côte, directement exposées au fetch de nord-est, dans la section proximale et au début de la section distale, et 2) à l’extrémité de la pointe de la flèche, où la côte s’infléchit vers l’ouest (fig. 2A). En 2000, les segments où le front dunaire a disparu se retrouvent sur l’ensemble de la flèche, mais le début de la section proximale et de la section distale, de même que le segment précédant la pointe ont encore été particulièrement touchés.

Tab. 4 – Données relatives à certaines formes et dépôts de tempête, flèche de Bouctouche, 1944-2000.
Tab. 4 – Data on chosen storm-related landforms and deposits, Bouctouche Spit, 1944-2000.

Tab. 4 – Données relatives à certaines formes et dépôts de tempête, flèche de Bouctouche, 1944-2000.Tab. 4 – Data on chosen storm-related landforms and deposits, Bouctouche Spit, 1944-2000.

1 Surface de sable nu ou colonisation végétale peu avancée (sauf pour les dépôts apparaissant sur les photographies de 1944, qui ne sont alors déjà plus frais).
1 Barren sand surface or incipient vegetation cover (except for deposits appearing on the 1944 aerial photographs, which already showed modification).

14Concernant la localisation et le suivi des brèches de tempête, la couverture aérienne montre la présence simultanée de 1 (1973) à 7 (1954) brèches ouvertes dans les sections médiane et distale de la flèche de Bouctouche entre 1944 et 2000 (tab. 5A et fig. 3A). Leur superficie totale varie de 0,6 ha (1963) à 6,7 ha (1944 ; tab. 4). Aucune brèche n’a été identifiée dans la section proximale. Toutes les brèches de la section distale se sont développées dans la partie nord de cette section, là où le trait de côte actuel recoupe d’anciennes crêtes dunaires et où les sillons interdunaires constituent des lieux bas que les hauts niveaux d’eau peuvent éventuellement submerger (fig. 3A). Dans la section médiane, la formation de la brèche B99-00 est plutôt liée à la présence d’entailles dans le front dunaire, dues au passage de véhicules motorisés (Giangioppi, 2004). Ces entailles avaient été cartographiées une première fois à cet endroit en 1996 (fig. 4A).Le suivi chronologique des brèches montre une grande variété de cas de figure (tab. 5B). Certaines formes n’ont été observées que sur une seule série de photographies, telle B54, qui faisait alors 0,32 ha mais qui était totalement cicatrisée cinq ans plus tard, ou encore B96, ne couvrant que 0,11 ha et déjà cicatrisée en 1999. À l’opposé, B71-00 est ouverte depuis déjà 38 ans, cette période ayant été marquée par des phases successives d’expansion et de cicatrisation de la forme. B44-71, qui couvrait 4,1 ha dans la section médiane en 1944, a pris plus de 27 ans à se cicatriser ; B54-71-1 plus de 17 ans. Finalement, B54-71-2 est restée ouverte au moins 17 ans sans jamais occuper plus de 0,07 ha.

Tab. 5 – Nombre de brèches ouvertes (A), suivi chronologique et superficie (en ha) des brèches (B) sur la flèche de Bouctouche, 1944-2000.
Tab. 5 – Number of open dune breaches (A), chronological tracking and area (in ha) of dune breaches (B) on the Bouctouche Spit, 1944-2000.

Tab. 5 – Nombre de brèches ouvertes (A), suivi chronologique et superficie (en ha) des brèches (B) sur la flèche de Bouctouche, 1944-2000.Tab. 5 – Number of open dune breaches (A), chronological tracking and area (in ha) of dune breaches (B) on the Bouctouche Spit, 1944-2000.

B44-71 est une brèche ouverte observée pour la première fois sur les photographies de 1944 et pour la dernière fois sur celles de 1971 (cicatrisation complète en 1973). Les différentes lignes correspondent à des emplacements distincts situés du nord vers le sud de la flèche.
B44-71 is an open dune breach that was first observed on the 1944 aerial photographs and last observed on the 1971 aerial photographs (complete healing of the dune on the 1973 aerial photographs). In tab. 5B, each line represents a distinct location on the spit and locations are ordered from North to South.

Fig. 4 Évolution d’une entaille en brèche (B99-00) associée à un delta de tempête (D99-00), section médiane de la flèche de Bouctouche1.
Fig. 4 – Evolution from a dune-front notch to a breach (B99-00) associated with a storm delta (D99-00), medial section, Bouctouche Spit1.

Fig. 4 – Évolution d’une entaille en brèche (B99-00) associée à un delta de tempête (D99-00), section médiane de la flèche de Bouctouche1.Fig. 4 – Evolution from a dune-front notch to a breach (B99-00) associated with a storm delta (D99-00), medial section, Bouctouche Spit1.

A : Vue aérienne verticale, 1996. B : Vue aérienne verticale, 1999. C : Vue aérienne verticale, 2000. D : Vue aérienne oblique, 2000. La brèche et le delta sont toujours actifs en 2008.
A: Vertical aerial view, 1996. B: Vertical aerial view, 1999. C: Vertical aerial view, 2000. D. Oblique aerial view, 2000. Both the breach and the delta still showed signs of activity in 2008.

15Les dépôts de débordement identifiés sur les photographies de la flèche de Bouctouche entre 1944 et 2000 se présentent sous trois formes distinctes. Là où les surcotes ont permis la submersion de la flèche sur une section plus ou moins large du trait de côte, les dépôts de débordement prennent la forme de placages sableux et de nappes, d’épaisseur décimétrique. Les premiers forment des dépôts discontinus et limités au revers du front dunaire, comme près de la pointe de la flèche en octobre 2000 (fig. 3A). Les secondes, à surface plane, peuvent former des niveaux de terrasses larges de plusieurs centaines de mètres en direction de la baie, comme dans la section proximale en 1944 (fig. 3B), 1971 et 2000 (fig. 3A). Dans d’autres cas, limités aux sections médiane et distale, la présence de brèches ou d’ensellements dans le front dunaire permet la mise en place de dépôts aux limites contraintes par la topographie (fig. 3A).Les séries de photographies de 1944, 1971 et 2000 montrent les superficies les plus importantes de dépôts de débordement sur la flèche de Bouctouche (tab. 4). Contrairement à ceux des autres séries de photographies, les dépôts de 1944 ne sont pas contemporains à cette date : une importante couverture végétale les recouvre et l’érosion en a modifié la surface et le contour. Il s’agit exclusivement de nappes, limitées à la section proximale ; couvrant 39 ha et d’une longueur atteignant 360 m derrière le front dunaire, leur forme digitée, perpendiculaire au trait de côte, est responsable de la topographie en terrasses de cette partie de la flèche depuis leur mise en place.Les dépôts de débordement récents sur les photographies aériennes de 1971 (17 ha) et de 2000 (10,4 ha) ont été mis en place lors des tempêtes du 26 au 29 décembre 1970 et du 29 octobre 2000 (Forbes et al., 2001). Le premier événement a provoqué la mise en place de dépôts dans les trois sections de la flèche : les nappes dominent dans la section proximale, les sections médiane et distale montrant plutôt des placages de revers de front dunaire et des dépôts contraints par la topographie. L’épaisseur et le volume des dépôts de 2000, principalement des nappes dans la section proximale et des dépôts contraints par la topographie dans la section distale (fig. 3A), sont présentés dans le tab. 6. Ce sont 28.323 m3 de sable qui ont alors été stockés derrière le front dunaire de la flèche de Bouctouche, y élevant l’altitude de la surface topographique de 31 cm (section proximale) et 17 cm (section distale) en moyenne. Ces données sont comparables à la valeur maximale de 20 cm observée par P.C. Rosen (1979) sur les flèches du secteur de Tabusintac (Péninsule acadienne, 90 km au nord) à la suite de la tempête du 27 septembre 1977.

Tab. 6 – Données relatives aux dépôts de débordement de la tempête du 29 octobre 2000, flèche de Bouctouche.
Tab. 6 – Data on washover deposits from the storm of October 29, 2000, Bouctouche Spit.

Tab. 6 – Données relatives aux dépôts de débordement de la tempête du 29 octobre 2000, flèche de Bouctouche.Tab. 6 – Data on washover deposits from the storm of October 29, 2000, Bouctouche Spit.

16Concernant les deltas de tempête, la couverture aérienne disponible montre la présence simultanée de 1 à 3 deltas de tempête sur la flèche de Bouctouche entre 1944 et 2000 (tab. 7A), couvrant au total une superficie variant de 0,1 ha (1996) à 2,7 ha (1971 ; tab. 4). Ces deltas sont associés à des brèches et se retrouvent donc dans la section médiane, où la flèche est la plus étroite (fig. 4), et dans la partie nord de la section distale, au débouché de sillons interdunaires dans la baie de Bouctouche (fig. 3A). Leur durée d’activité est variable : plus de 5 ans (D54-59) à plus de 25 ans (D71-96), elle est parfois intermittente (par exemple, D00 correspond à la même forme que D96, qui était devenue inactive en 1999 ; tab. 7B). Ces secteurs bas gagnés sur la baie sont rapidement colonisés par la végétation, tout comme ils sont susceptibles d’être recouverts par des dépôts de débordement tant que la brèche à laquelle ils sont associés reste ouverte. Toutefois, bien que la superficie totale des deltas de tempête actifs cartographiés durant la période d’étude soit de 8,9 ha, l’augmentation de la superficie émergée de la flèche de Bouctouche attribuable à ces formes est moindre. Les dépôts deltaïques de tempête récents ont en effet parfois connu des remaniements. Ainsi, seule une partie de D54-59 a effectivement modifié de façon durable le tracé de la ligne de rivage (niveau moyen des hautes eaux).

Tab. 7 –Nombre de deltas de tempête actifs1 (A), chronologie et superficie (en ha) des deltas de tempête2 (B), flèche de Bouctouche, 1944-2000.
Tab. 7 – Number of active storm deltas
1 (A), chronological tracking and area (in ha) of storm deltas2 on the Bouctouche Spit (B), 1944-2000.

Tab. 7 –Nombre de deltas de tempête actifs1 (A), chronologie et superficie (en ha) des deltas de tempête2 (B), flèche de Bouctouche, 1944-2000.Tab. 7 – Number of active storm deltas1 (A), chronological tracking and area (in ha) of storm deltas2 on the Bouctouche Spit (B), 1944-2000.

1 Deltas de tempête développés dans la baie de Bouctouche. 2 D44-59 est un delta de tempête actif observé pour la première fois sur les photographies de 1944 et ayant montré des signes d’activité jusque sur les photographies de 1959. Les différentes lignes correspondent à des emplacements distincts situés du nord vers le sud de la flèche. D96 et D00 correspondent à un même delta, qui a connu deux périodes d’activité distinctes pendant la période d’étude.

1 Storm deltas developed in the Bouctouche Bay. 2 D44-59 is an active storm delta that was first observed on the 1944 aerial photographs and which last showed signs of activity on the 1959 aerial photographs. Each line represents a distinct location on the spit and locations are ordered from North to South. D96 and D00 are a same storm delta which showed two distinct periods of activity during the period of study.

Discussion

Bilan sédimentaire de la cellule de la flèche de Bouctouche entre 1944 et 2001

17La stabilité et la réponse morphodynamique des côtes sableuses en situation de hausse du niveau marin est fortement influencée par leur bilan sédimentaire (Leatherman, 1983 ; Psuty, 1986 ; Davis, 1994 ; Roy et al., 1994 ; Hesp et Short, 1999). À ce sujet, la cartographie de la position du trait de côte dans la cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche entre 1944/1945 et 2000/2001 permet de préciser et de compléter les données de G.T. Hunter (1975) et de J. Ollerhead et R.G.D. Davidson-Arnott (1995). Les limites d’une cellule sédimentaire devraient être déterminées de telle façon que les flux sédimentaires entre des cellules adjacentes soient nettement inférieurs à ceux qui peuvent être identifiés à l’intérieur de chacune de ces cellules (Patsch et Griggs, 2007). Bien que les transferts sédimentaires en provenance du système de flèches littorales et d’îles-barrières du Parc national Kouchibouguac et de l’estuaire de la rivière Richibouctou, situés juste au nord du Cap Richibouctou, aient souvent été considérés négligeables (Ollerhead, 1993 ; D. Forbes, CGC, communication personnelle, 2002), l’accumulation observée au nord du port de Cap-Lumière révèle des apports de l’ordre de 5688 m3/a depuis 1945 (tab. 3). Dans la mesure toutefois où la dérive littorale est évaluée à 200.000 à 300.000 m3/a dans la baie de Kouchibouguac (Greenwood et al., 1976), la limite nord de la cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche telle que proposée ici nous semble justifiée. L’érosion des falaises de Cap-Lumière a libéré 145 005 m3 de sable depuis 1945. Bien que la section du « Croissant » de Chockpish montre un bilan global positif pendant cette période (accumulation de 51.581 m3), il faut tenir compte des volumes de sable qui contournent les ports de Cap-Lumière, de Côte Sainte-Anne et de Saint-Édouard-de-Kent. En effet, le dragage des chenaux de navigation à l’entrée de ces ports a lieu chaque année et les volumes dragués sont déposés sur les plages en aval-dérive, puis repris en charge par la dérive littorale. Si l’on admet la régularisation de la côte en amont des structures portuaires (et le transfert des sédiments vers l’aval-dérive), et que l’on additionne les apports annuels moyens dans la section du Cap Richibouctou (5688 m3/a) et les volumes libérés par le recul des falaises de Cap-Lumière (2589 m3/a) et du front dunaire du « Croissant » de Chockpish (5860 m3/an), on obtient un volume de sable potentiel maximal de 14.137 m3/a pouvant servir à l’alimentation de la flèche de Bouctouche. Cette valeur est conforme à celle de < 16.000 m3/a proposée par J. Ollerhead et R.G.D. Davidson-Arnott (1995).

18Concernant la flèche de Bouctouche, nous ne disposons pas de données nouvelles sur sa partie submergée. L’accumulation et la perte de sédiments dans la partie subaérienne des côtes sableuses est toutefois considérée comme un bon indicateur de la disponibilité des matériaux dans le système littoral (Morton et al., 1995), or l’évolution de la flèche de Bouctouche est très claire à cet égard. Depuis au moins 1944, le trait de côte est en recul sur les 8,6 premiers kilomètres à partir du point d’ancrage de la flèche vers le sud. Ce recul est particulièrement accusé au début de la flèche (section proximale), où il atteint jusqu’à -1,29 m/a. Au début de la section distale, où la modification du tracé du trait de côte est responsable du recoupement d’anciennes crêtes dunaires, le recul atteint la valeur maximale de -1,85 m/a (tab. 1). Le long de ces 8600 m de linéaire côtier, ce sont 1 400 068 m3 de sables qui ont été perdus par la partie émergée de la flèche depuis 1944, l’équivalent de 25.001 m3/a. Ce chiffre ne tient pas compte des transferts sédimentaires sous forme de dépôts de débordement et de deltas de tempête. En revanche, la mesure des volumes stockés sur la flèche lors de la tempête d’octobre 2000 permet d’avoir une idée de l’ordre de grandeur de la contribution des processus de débordement au bilan sédimentaire. Dans les 8,6 premiers kilomètres de la flèche, le volume des dépôts de débordement avait alors été évalué à 27.496 m3 (sur 10 ha) ; un calcul grossier à partir de la superficie des nappes mises en place depuis 1944 donne un volume de 98.235 m3. Même en doublant ce chiffre, qui ne tient pas compte des deltas de tempête, le caractère fortement déficitaire des trois premiers tiers du linéaire côtier de la flèche ne serait pas remis en cause. À l’opposé, le bilan sédimentaire de l’extrémité de la flèche de Bouctouche est positif et le trait de côte y est en progradation (tab. 1 et tab. 3). Ces résultats ont amené J. Ollerhead et R.G.D. Davidson-Arnott (1995) à conclure que l’évolution récente a été marquée par la cannibalisation des sections proximale et médiane et du début de la section distale au profit de l’aval-dérive, les volumes mobilisés permettant la croissance de la pointe. C. Yoni (1997) a observé une évolution similaire depuis 1950 sur la flèche de Penn ar C’hleuz (Bretagne). Cette situation est généralement interprétée comme résultant d’une diminution des apports sédimentaires par la dérive littorale, provoquant l’érosion des flèches à partir de leur point d’ancrage (Carter, 1988 ; Masselink et Hughes, 2003). En l’occurrence, J. Ollerhead et R.G.D. Davidson-Arnott (1995) ont évalué ces apports à ~ 56.000 m3/a pendant la période de formation de la flèche de Bouctouche, mais à moins de 16.000 m3/a depuis 1945, cette dernière valeur étant confirmée par nos données.

19Pendant la période de 1944/1945 à 2000/2001, c’est donc dans un contexte de hausse du niveau marin relatif et, vraisemblablement, de fort déficit sédimentaire qu’a évolué la flèche de Bouctouche. Le rôle joué par les infrastructures portuaires et la multiplication des structures de protection côtières à l’amont-dérive de la flèche (essentiellement des murs et des enrochements) sur le bilan sédimentaire pendant cette période reste à déterminer. Dans le premier cas, on a dû assister à une diminution des transferts sédimentaires vers l’aval-dérive à la suite du stockage d’une partie des sédiments du côté nord des ports de Cap-Lumière, de Côte Sainte-Anne et de Saint-Édouard-de-Kent, entre leur construction et la régularisation de la côte à leur abord, puis jusqu’à la mise en application de la réglementation exigeant que les sédiments dragués dans les chenaux de navigation soient maintenus dans la zone littorale, immédiatement en aval-dérive. Dans le second cas, l’artificialisation graduelle du linéaire côtier depuis quelques décennies réduit d’autant les volumes pouvant être pris en charge par la dérive littorale et parvenant à la flèche (Bérubé, 1993). Quoi qu’il en soit, malgré des apports potentiels de 14.137 m3/a en provenance de l’amont-dérive, la superficie de la partie émergée de la flèche n’a pas pu se maintenir et des évolutions contrastées de la côte y ont eu lieu.

Facteurs de localisation des formes et dépôts de tempête

20La localisation des brèches, des différents types de dépôts de débordement et des deltas de tempête n’est pas aléatoire sur la flèche de Bouctouche. Parmi les facteurs déterminant l’action des processus géomorphologiques en jeu, la présence ou l’absence d’un front dunaire, sa hauteur et son caractère continu ou discontinu jouent un rôle déterminant (Fisher et Simpson, 1979 ; Houser et al., 2008 ; Matias et al., 2008). Là où le front dunaire est suffisamment bas pour être submergé par les surcotes, des dépôts de débordement peuvent se mettre en place lors des hauts niveaux d’eau de tempête (Pierce, 1970 ; Schwartz, 1975 ; Godfrey et Godfrey, 1976 ; Leatherman, 1979). Lorsque le front dunaire présente des points de faiblesse, on peut y observer la formation de brèches et la mise en place de dépôts de débordement contraints par la topographie (Leatherman, 1976 ; Leatherman et al., 1977 ; Davis, 1994). Certains de ces cas relèvent de ce que A. Matias et al. (2008) désignent sous le nom d’érosion structurale, comme au début de la section distale de la flèche, où toutes les brèches apparaissant sur les séries de photographies aériennes de 1944 à 2000 sont associées à des ensellements, sillons interdunaires recoupés par le trait de côte actuel (fig. 3A). Il est plus difficile d’attribuer la localisation précise des brèches de la section médiane à un facteur particulier. Dans le cas de la brèche B99-00 toutefois, cette localisation est directement liée à la formation d’entailles dans le front dunaire, résultant de la circulation motorisée qui avait lieu sur la flèche entre le début des années 1980 et l’ouverture de l’Éco-Centre Irving en 1996. B99-00, toujours ouverte en 2006 mais en voie de cicatrisation en 2008, en est le résultat direct (fig. 4 ; Giangioppi, 2004). D’autres facteurs peuvent aussi déterminer la localisation des brèches, notamment la variation longitudinale de l’énergie des vagues au front dunaire, qui peut être mise en relation avec la variation de la largeur de la plage et la présence et la migration de lobes de plages ou de barres d’avant-côte (Davidson-Arnott et Stewart, 1987). De telles variations peuvent être observées le long de la flèche de Bouctouche, notamment à la faveur de la migration de barres d’avant-côte vers le rivage et leur rattachement au bas de plage. Une deuxième série de barres peut aussi être observée au large et contribue à la dissipation de l’énergie des vagues de tempête. En revanche, nous ne disposons pas de données systématiques sur l’évolution de ces formes, telle celles fournies par G. Greenwood et al. (1976) sur les barres du Parc national Kouchibouguac, où un système de barres internes et externes occupe une largeur de 200 à 300 m face au rivage.

21Lorsque c’est l’ensemble du front dunaire qui est suffisamment bas face à l’onde de tempête et à la hauteur des vagues, les processus de débordement causent la mise en place de nappes et de placages sableux. Sur la flèche de Bouctouche, les premières sont strictement limitées à la section proximale. Les plus importantes de la période d’étude sont déjà largement étalées derrière le trait de côte sur les photographies de 1944 (fig. 3B) ; elles couvrent 39 ha et se sont mises en place jusqu’à 360 m derrière le front dunaire (tab. 4). Leur modification par l’érosion et l’avancement de la colonisation végétale sur les photographies de 1944 nous incitent à en attribuer les derniers apports aux grandes tempêtes des 25 novembre 1938 et 17 septembre 1940 (Robichaud et Bégin, 1996), voire à des événements plus anciens (Forbes et al., 2004). En comparaison, les nappes de 1971 et de 2000, bien qu’affectant une grande partie du linéaire côtier de la section proximale, ne couvrent que 17 ha et 8,95 ha respectivement (fig. 3A), alors que celles des photographies de 1954 (2 ha) et de 1963 (0,81 ha) sont très localisées. Concernant la mise en place des nappes de débordement sur la flèche de Bouctouche, D.L. Forbes et al. (2004) ont souligné l’importance de l’occurrence de tempêtes rapprochées dans le temps, ne permettant pas la cicatrisation ou la reconstitution du front dunaire. Ceci a été observé suite à l’érosion d’un front dunaire faisant jusqu’à 3 m de hauteur sur les trois premiers kilomètres de la flèche lors de la tempête du 21 octobre 2000 : la dune encore fragilisée a permis aux tempêtes du 7 novembre 2001 et de l’automne 2002 de mettre en place d’importantes nappes de débordement malgré des niveaux d’eau et des vagues moins élevés. La sensibilité de la flèche de Bouctouche à ces « groupes de tempêtes » (Ferreira, 2006) et l’importance du profil dunaire antécédent aux événements de tempête (Sabatier et al., 2009) témoignent de leur rôle probable dans l’évolution des cordons littoraux.

22Durant la période d’étude, les deltas de tempête de la flèche de Bouctouche ont tous été associés à des brèches permettant des échanges occasionnels entre le Détroit de Northumberland et la baie de Bouctouche (fig. 3A et fig. 4). Dans la section proximale, un seul transfert direct de sédiments par les actions marines a eu lieu entre la face de la flèche exposée au détroit et la baie de Bouctouche entre 1944 et 2000 si l’on en juge par la couverture aérienne disponible : une des nappes mises en place lors de la tempête du 29 octobre 2000 a atteint le plan d’eau. Les autres transferts sédimentaires ont tous eu lieu dans les parties de la flèche où la distance entre le trait de côte et les eaux de la baie est la plus courte, soit dans la section médiane (dans 2 sites distincts) et au fond de la partie submergée des sillons interdunaires du début de la section distale (dans 3 sites distincts ; fig. 3A).

L’évolution de la flèche de Bouctouche entre 1944 et 2000 : mêmes forçages, réponses distinctes

23Le comportement à long terme des cordons littoraux dépend principalement du rythme de la hausse du niveau marin, du bilan sédimentaire, de l’énergie dissipée à la côte par les actions marines et de la géométrie d’ensemble de la zone côtière (Leatherman, 1979 ; Regnauld et al., 2004). L’importance des apports sédimentaires détermine si la forme peut se maintenir ou non. En situation de hausse du niveau marin relatif et de déficit sédimentaire, la réponse peut être multiple (Leatherman, 1983 ; Nummedal, 1983 ; Paskoff, 1994 ; Yoni, 1997). Les séquences sédimentaires transgressives sont les plus couramment observées, l’évolution des formes correspondant en grande partie à une redistribution du stock de sédiments, d’où la possibilité d’observer des conditions transgressives et régressives (progradation) le long d’une même unité sédimentaire (Carter, 1988 ; Davis, 1994 ; Masselink et Hughes, 2003). C’est le cas sur la flèche de Bouctouche (Ollerhead et Davidson-Arnott, 1995 ; tab. 1, tab. 3 et fig. 2). R.A. McBride et al. (1995) distinguent les situations où les changements du trait de côte du côté interne (baie, lagune, estuaire) sont minimaux et celles où il y a modification de l’ensemble du trait de côte des flèches et îles-barrières. Dans le premier cas, on peut décrire l’évolution de ces formes en termes d’avancée (advance) ou de recul (retreat), le second cas regroupant des évolutions plus complexes parmi lesquelles on retrouve la migration trangressive (landward rollover) et le rétrécissement (in-place narrowing). Cette classification peut être appliquée à différentes échelles ; sur la flèche de Bouctouche elle permet d’opposer les sections aux évolutions distinctes :

  • À l’Holocène récent, les sections proximale et médiane de la flèche ont connu une migration trangressive. Dans les premiers mètres sous la surface, J. Ollerhead et R.G.D. Davidson-Arnott (1995) y ont observé des niveaux de sable moyen, de galets et de débris de coquilles en alternance avec des niveaux de tourbe, qu’ils interprètent comme une succession de nappes de débordement sur lesquelles un marais maritime se reconstituerait depuis au moins 1100 ans (section médiane) à 2200 ans (section proximale). Ces auteurs rapportent aussi la présence de tourbe sous la plage actuelle, près du point d’ancrage de la flèche. On pouvait d’ailleurs en observer à l’affleurement sur le bas de plage à l’été 2009. Pour la période récente toutefois, de 1944 à 2000, bien que la cartographie des formes et dépôts de tempête semble confirmer le rôle significatif des grandes tempêtes, la migration du trait de côte arrière vers la baie n’a été observée qu’à quelques endroits, celui de la section distale montrant même un recul (tab. 2).

  • Dans la section proximale, les nappes les plus importantes se sont mises en place lors de trois périodes marquées par d’importantes tempêtes (vraisemblablement celles du 25 novembre 1938 et du 17 septembre 1940 pour les nappes apparaissant sur les photographies de 1944 ; celle du 26 au 29 décembre 1970 ; celle du 29 octobre 2000). À l’exception d’un unique site (fig. 2F), elles n’ont pas participé à la migration transgressive : la largeur de la flèche y est trop grande pour qu’elles atteignent la baie et leur rôle a principalement été d’élever l’altitude de la flèche (Leatherman, 1979). Pendant la période considérée, l’évolution de la section proximale correspond ainsi à un reculdu front dunaire(fig. 1) et à unexhaussementde l’arrière-dune(tab. 6).

  • Dans la section médiane, le trait de côte s’est avancé dans la baie à trois endroits entre 1944 et 2000, là où se sont formés les deltas de tempête D44-59, D54-63 et D99-00 (tab. 7B, fig. 3B et fig. 4). La création de brèches et de goulets de marée est un des processus principaux par lesquels le transfert de sable assure la migration transgressive des cordons littoraux (Godfrey et Godfrey, 1976 ; Leatherman, 1979). Les conditions favorables au développement des brèches de tempête en goulets de marée n’ont pas été présentes sur la flèche de Bouctouche depuis 1944. Dans la section médiane, des brèches sont créées lors de fortes tempêtes et des deltas leur sont parfois associés, mais le chenal ne descend pas sous le niveau moyen des basses eaux ; il permet des échanges occasionnels entre le Détroit de Northumberland et la baie de Bouctouche, tant que la cicatrisation de la brèche n’est pas assez avancée pour empêcher le transfert de sédiments dans la baie par les actions marines. Pendant la période d’étude, le delta de tempête D44-59 est tout de même resté actif au moins 15 ans, D54-63 au moins 9 ans (tab. 7B). L’ensemble brèche/delta permet ainsi une migration trangressive localisée de la flèche, de même que le stockage d’une certaine quantité de sable apportée par la dérive littorale, les dépôts de débordement et, ultérieurement, par le développement de dunes littorales et d’un marais maritime dans l’ancien chenal et sur l’ancien delta de tempête, rôle semblable à celui des goulets de marée temporaires décrits à Malpèque (Île-du-Prince-Édouard) par J.W. Armon et S.B. McCann (1979). Ailleurs dans cette section il y a recul, du côté du détroit et aussi peut-être du côté de la baie.

24Selon l’angle que font les crêtes et sillons interdunaires du début de la section distale avec le front dunaire actuel, il est clair que cette partie de la flèche de Bouctouche connaît une réorientation du tracé du trait de côte (fig. 1). La comparaison du tracé actuel et de celui de 1839 réalisée par J. Ollerhead et R.G.B. Davidson-Arnott (1995) semble indiquer que cette réorientation s’est amorcée avant cette date. Il en résulte un front dunaire en falaise, de hauteur inégale, faisant face au fetch de nord-est, d’où le développement de brèches, et la mise en place de dépôts de débordement, voire le comblement du fond submergé de certains sillons interdunaires lorsque ces dépôts atteignent la ligne de rivage du côté de la baie (deltas de tempête). C’est cette partie de la flèche qui montre le plus fort recul (tab. 1). Mis à part l’apex de la pointe, directement exposé au fetch de sud-est, le reste de la section distale montre un bilan sédimentaire largement positif et une avancée du trait de côte du détroit entre 1944 et 2000 (tab. 1 et tab. 3). En revanche, sauf pour la pointe la plus récente, le trait de côte de la baie a reculé dans cette section pendant cette période (tab. 2).

Conclusion

25La variation du trait de côte dans la cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche (tab. 1 et tab. 2) montre que les apports sableux arrivant au point d’ancrage sont insuffisants pour assurer le maintien de la partie émergée de la flèche (partie située au-dessus du niveau supérieur des hautes eaux). L’évolution récente de la superficie de cette partie subaérienne et le calcul de son bilan sédimentaire semblent confirmer cette conclusion (tab. 3). C’est dans ce contexte où l’équilibre sédimentaire de la flèche n’est plus assuré et où les événements de tempête modulent son évolution à court terme que la flèche évoluera probablement encore dans les prochaines décennies. Tout comme ce fut le cas pendant la période 1944-2000, les sections de la flèche répondront sans doute de façon distincte aux différents forçages. Dans la partie proximale, où déjà le front dunaire est lent à se rétablir, les conditions favorables aux processus de débordement devraient persister. Nous nous trouvons ici dans le cas du modèle de N.P. Psuty (1986) où les bilans respectifs de la plage et de la dune sont tous deux négatifs, caractérisé par l’atténuation du relief dunaire et les processus de débordement. En l’absence de périodes suffisamment longues pour permettre la reconstitution du front dunaire, le système plage/dune se trouve en situation de vulnérabilité (Musereau et al., 2007) et les plus fortes tempêtes causeront éventuellement la mise en place de nappes atteignant la baie de Bouctouche, du moins si l’on en juge par les distances impressionnantes atteintes par certaines nappes cartographiées dans cette étude (tab. 4 et fig. 3 A et B). Dans la section médiane et au début de la section distale, ces tempêtes devraient résulter en la poursuite du recul de la falaise dunaire, l’entretien ou la création de brèches et des transferts de sédiments dans la baie de Bouctouche et derrière le front dunaire. Rien n’indique toutefois que la tendance récente à la cicatrisation de ces brèches par les apports de la dérive littorale, des épisodes de débordement et de la déflation serait modifiée, du moins dans un horizon temporel de même ordre que la période considérée dans cette étude. C’est surtout dans cette section de la flèche qu’une migration vers la baie a été observée pendant la période d’étude, ce qui pourrait être attribué à son rétrécissement, par recul combiné des traits de côte avant et arrière. Une telle situation tend en effet à évoluer vers la migration transgressive ou la rupture (McBride et al., 1995), ce dernier scénario ayant déjà été proposé pour l’évolution à long terme de la flèche de Bouctouche (Ollerhead et Davidson-Arnott, 1995). Dans les trois derniers kilomètres de la section distale, la progradation du trait de côte observée depuis 1944 s’oppose à un recul du rivage du côté de la baie, sauf dans l’étroit crochet final de la flèche, qui s’allonge.

Remerciements
Nous remercions la Faculté des études supérieures et de la recherche et la Chaire K.-C.-Irving en développement durable de leur appui financier. Nos sincères remerciements vont aussi au personnel de l’Éco-Centre Irving – La Dune de Bouctouche, pour son appui logistique, de même qu’à Phil Evans et John Langthon (Ministère des Ressources naturelles du Nouveau-Brunswick, Bathurst) pour leur aide technique pendant la cartographie. Les auteurs tiennent à remercier Jean-Marie Dubois et trois relecteurs anonymes pour leurs commentaires sur une première version du texte.

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Bibliographie

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Annexe

Abridged English version

The coasts of the Maritime Provinces in eastern Canada are experiencing a marine transgression. Between 1911 and 2005, the relative sea level rose from 23 to 32 cm in Northumberland Strait, between Prince Edward Island and the mainland coast of New Brunswick and Nova Scotia. Coastal storms are also responsible for forcing coastal dynamics. These two factors are fundamental in the geological evolution of such dynamic environments as sandy barriers. Barrier islands, tombolos, spits and other beaches shelter valuable ecosystems and species of special interest. They provide natural protection for coastal settlements and infrastructures and are also an important seasonal attraction for the tourism industry. The geological response of sandy barriers to present and future trends is therefore highly relevant for a diversity of stakeholders.

We have examined the recent geomorphological evolution of Bouctouche Spit, a 12 km long flying spit and popular ecotourism destination on the New Brunswick coast, in the context of sea-level rise and coastal storms. Storm-related landforms and deposits have been mapped on the spit from aerial photographs covering the 1944-2000 period. Erosion rates for 299 transects along the Northumberland Strait shore of the Spit’s littoral cell and 97 transects along its Bouctouche Bay shore have been measured using a GIS. The sediment budget has been calculated and other measurements made along the coast. The subaerial extent of Bouctouche Spit has also been computed for 1944 and 2000. The spit has formed in response to a net southeastward longshore drift. The mean rate of shoreline change updrift of the spit was -0.14 m/a between 1945 and 2001. From 1944 to 2000, along the outer shore of Bouctouche Spit, the mean rate of shoreline migration ranged from -1.85 ± 0.2 m/a to 2.05 ± 0.2 m/a, representing shoreline retreat along most of the spit except at the distal end. On the inner (bay) side of the spit, the shoreline was relatively stable, with a mean rate of -0.15 ± 0.23 m/a. The sedimentary inputs to the spit are not sufficient to maintain it. The sediment budget shows a strong deficit (-943,564 m3 or -16,849 m3/a). The mapping of storm-related deposits and landforms shows the importance of severe storms in the evolution of the spit. The number and surface area of these deposits and landforms are greater on the 1944, 1971 and 2000 aerial photographs, following important storms or groups of storms that caused the obliteration of the dune front along up to 27.8% of the spit. The location of dune front breaches, washover deposits and storm deltas depends on the morphology of the spit. Washover fans and deposits are concentrated in i) the low-lying proximal section, where they are responsible for an increased elevation of the spit’s backdune and, on rare occasions, for the transfer of sediment into Bouctouche Bay, and ii) at low points where the present dune front intersects former interdune depressions. For example, the washover deposits resulting from the October 29, 2000 storm covered 8.95 ha, averaged a thickness of more than 30 cm and have been estimated at 24,466 m3 in the proximal section of the spit. Between 1944 and 2000, breaches and storm deltas were mostly restricted to the narrow medial section of the spit and to low points. Individual breaches stayed open for up to 29 years and storm deltas stayed active for up to 25 years on Bouctouche Spit. In the medial section from 1944 to 2000, three such deltas were created covering a maximum of 2.73 ha in Bouctouche Bay before subsequent reworking of their shoreline by coastal agents.

Previous studies estimated that updrift sedimentary inputs plummeted from 56,000 m3/a from 1839 to 1945, to less than 16,000 m3/a afterwards. Relative sea-level rise has been estimated at 23 cm over the last century in Escuminac, 60 km north of the Bouctouche Spit. Under these conditions of sea-level rise and decreasing sedimentary inputs, the response of the spit must be considered in view of different time and space scales. While there is evidence of landward migration of the spit in recent Holocene times, during the period of 1944 to 2000, the Bouctouche Spit essentially showed a retreat of its Northumberland Strait shore along the first 8.6 km; its distal section was very dynamic; and the transfers of sand into Bouctouche Bay were few and limited. This resulted in a significant decrease of the subaerial part of the spit, an erosion of the proximal, medial and parts of the distal sections, a progradation at the end of the spit, and further narrowing of the thin medial section. In this context, when weather and marine conditions are favourable, severe storms will leave washover fans in the proximal section, where the dune front is low and discontinuous, raising its surface. It may breach the dune in the medial section, sometimes forming a storm delta into Bouctouche Bay, but over the study period sand inputs through the littoral drift and aeolian transport have prevented the development of tidal inlets: these landforms may stay active for a while but are eventually infilled with sand and revegetated by dune and salt marsh species. In the Bouctouche Spit, depending on the part of the spit and at the temporal scale considered in this study, relative sea-level rise and storm events resulted in i) the retreat of the coastline on most of the Strait side, except in the last three kilometres of the spit where it mostly prograded, ii) the combined erosion of the dune front and increase in elevation of the adjacent backdune in parts of the proximal section, as a result of washover deposits, and iii) at a few sites, a transgressive migration of the spit into Bouctouche Bay.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 Cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche : taux de déplacement du trait de côte (niveau supérieur des hautes eaux) entre 1944/1945 et 2000/2001.Fig. 1 – Bouctouche Spit littoral cell: coastline migration rate (higher high water mark) between 1944/1945 and 2000/2001.
Légende 1 à 5 : recul (érosion). 1 : < 0,25 m/a ; 2 : 0,26-0,5 m/a ; 3 : 0,51-0,75 m/a ; 4 : 0,76-1 m/a ; 5 : > 1,01 m/a. 6 : valeur comprise dans la marge d’erreur. 7 à 11 : avancée (progradation). 7 : < 0,25 m/a ; 8 : 0,26-0,5 m/a ; 9 : 0,51-0,75 m/a ; 10 : 0,76-1 m/a ; 11 : > 1,01 m/a. 12 : sens de la dérive littorale dominante. La marge d’erreur est de ± 0,16 m/a dans les segments du Cap Richibouctou, des falaises de Cap-Lumière et du « Croissant » de Chockpish (1945-2001) et de ± 0,2 m/a dans celui de la flèche de Bouctouche (1944-2000).1 to 5: retreat (erosion). 1: < 0.25 m/a; 2: 0.26-0.5 m/a; 3: 0.51-0.75 m/a; 4: 0.76-1 m/a; 5: > 1.01 m/a. 6: value within the margin of error. 7 to 11: advance (progradation). 7: < 0.25 m/a; 8: 0.26-0.5 m/a; 9: 0.51-0.75 m/a; 10: 0.76-1 m/a; 11: > 1.01 m/a. 12: direction of the dominant littoral drift. The margin of error is ± 0.16 m/a in the Cape Richibouctou, Cap-Lumière cliffs and Chockpish Crescent segments (1945-2001) and ± 0.2 m/a in the Bouctouche Spit segment (1944-2000).
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/7839/img-1.png
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Titre Fig. 2 Photographies de la cellule sédimentaire de Cap Richibouctou-Flèche de Bouctouche.Fig. 2 – Photographs of the Cape Richibouctou-Bouctouche Spit littoral cell.
Légende A : Vue oblique (vers le nord) de la cellule sédimentaire, 1996. De l'avant-plan à l'arrière-plan : flèche de Bouctouche, « Croissant » de Chockpish et Cap Richibouctou. B : Épis à l’entrée du quai de Côte-Sainte-Anne, 1993. Large plage à l’amont-dérive, basse crête dunaire et marais anthropisé. C : Début de la section proximale de la flèche de Bouctouche, été 2000. Vue vers le sud-est. D : Submersion du début de la section proximale de la flèche de Bouctouche, 29 octobre 2000. Vue vers le sud-est. E : Absence de front dunaire suite à la tempête du 29 octobre 2000, section proximale de la flèche de Bouctouche. L’est est à gauche. F : Nappes de débordement mises en place lors de la tempête du 29 octobre 2000, partie proximale de la flèche de Bouctouche (vue oblique vers le nord).A: Oblique view (towards the North) of the littoral cell. From foreground to background: Bouctouche spit, Chockpish Crescent and Cape Richibouctou. B: Groin of the Côte-Sainte-Anne harbour, 1993. Large beach on the updrift (North) side, low dune ridge and modified salt marsh. C: Beginning of the proximal section, Bouctouche Spit, summer of 2000. View towards the South-East. D: Flooding of the proximal section, Bouctouche Spit, October 29, 2000. View towards the South-East. E: Absence of the dune front following its erosion during the storm of October 29, 2000, proximal section, Bouctouche Spit. East is to the left. F: Washover fans of the storm of October 29, 2000, proximal section, Bouctouche Spit (oblique view towards the North).
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Titre Fig. 3 – Formes et dépôts de tempêtes sur la flèche de Bouctouche.Fig. 3 – Storm-related landforms and deposits on the Bouctouche Spit.
Légende A : Formes et dépôts dus aux tempêtes du 26 au 29 décembre 1970 et du 21 octobre 2000. 1 : front dunaire ; 2 : partie de la flèche située au-dessus de la ligne de rivage (niveau moyen des hautes eaux) ; 3 : dépôts de débordement ; 4 : brèches de tempête ; 5 : deltas de tempête ; 6 : ruines d’une ancienne estacade ; 7 : trottoir de l’Éco-centre Irving. B: Nappes de la section proximale, 1944.A : Landforms and deposits resulting from the storms of December 26-29, 1970 and of October 21, 2000. 1 : dune front ; 2 : surface of the spit above the shoreline (mean high water mark) ; 3 : overwash deposits ; 4 : storm breaches ; 5 : storm deltas ; 6 : ruins of an old stockade ; 7 : boardwalk of the Irving Eco-center. B : Washover fans, proximal section, 1944.
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Titre Tab. 1 – Taux de déplacement du trait de côte (niveau supérieur des hautes eaux) faisant face au Détroit de Northumberland entre 1944/45 et 2000/2001 dans la cellule sédimentaire de la flèche de Bouctouche.Tab. 1 – Migration rates of the coastline (higher high water mark) of Northumberland Strait between 1944/45 and 2000/01 in the littoral cell of Bouctouche Spit.
Légende 1 La marge d’erreur est de ± 0,16 m/a dans les segments du Cap Richibouctou, des falaises de Cap-Lumière et du « Croissant » de Chockpish (1945/2001). Elle est de ± 0,2 m/a dans le segment de la flèche de Bouctouche (1944/2000).1 The margin of error is ± 0.16 m/a in the Cape Richibouctou, Cap-Lumière cliffs and Chockpish Crescent segments (1945/2001). It is ± 0.2 m/a in the Bouctouche Spit segment (1944/2000).
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Titre Tab. 2 – Déplacement du rivage arrière de la flèche de Bouctouche entre 1944 et 2000.Tab. 2 – Migration of the shore on the bay side of Bouctouche Spit between 1944 and 2000.
Légende 1 À l’exclusion du rivage arrière de la pointe finale de la flèche (dont la dynamique actuelle est dominée par l’allongement).1 Excluding the shore of the final hook of the spit (which mainly evolved by lengthening during the study period).
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Titre Tab. 3 – Bilan sédimentaire (> 50 µm) de la cellule de la flèche de Bouctouche entre 1944/1945 et 2000/2001.Tab. 3 – Sediment budget (> 50 µm) of the littoral cell of the Bouctouche Spit between 1944/1945 and 2000/2001.
Légende Les apports correspondant aux dépôts de débordement mis en place entre 1944 et 2000, estimés être de l’ordre de 100.000 m3, ne sont pas inclus dans ce tableau (voir l’explication dans le texte). Le volume des deltas de tempête formés dans la baie de Bouctouche pendant cette période n’a pas été calculé. La marge d’erreur associée aux taux de déplacement du trait de côte n’a pas été prise en compte dans ce calcul : tout taux positif (> 0 m/a) a été interprété comme une progradation (accumulation) et tout taux négatif (< 0 m/a) a été interprété comme un recul (érosion).The sediment inputs from washover deposits (estimated at 100,000 m3 between 1944 and 2000) and the volume of storm deltas in Bouctouche Bay have not been included in this calculation (see text). The margin of error associated to the coastline migration rates has not been included in the calculation: all positive rates (> 0 m/a) have been considered to indicate progradation (accumulation) and all negative rates (< 0 m/a) have been considered to indicate retreat (erosion).
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Titre Tab. 4 – Données relatives à certaines formes et dépôts de tempête, flèche de Bouctouche, 1944-2000.Tab. 4 – Data on chosen storm-related landforms and deposits, Bouctouche Spit, 1944-2000.
Légende 1 Surface de sable nu ou colonisation végétale peu avancée (sauf pour les dépôts apparaissant sur les photographies de 1944, qui ne sont alors déjà plus frais).1 Barren sand surface or incipient vegetation cover (except for deposits appearing on the 1944 aerial photographs, which already showed modification).
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Titre Tab. 5 – Nombre de brèches ouvertes (A), suivi chronologique et superficie (en ha) des brèches (B) sur la flèche de Bouctouche, 1944-2000.Tab. 5 – Number of open dune breaches (A), chronological tracking and area (in ha) of dune breaches (B) on the Bouctouche Spit, 1944-2000.
Légende B44-71 est une brèche ouverte observée pour la première fois sur les photographies de 1944 et pour la dernière fois sur celles de 1971 (cicatrisation complète en 1973). Les différentes lignes correspondent à des emplacements distincts situés du nord vers le sud de la flèche.B44-71 is an open dune breach that was first observed on the 1944 aerial photographs and last observed on the 1971 aerial photographs (complete healing of the dune on the 1973 aerial photographs). In tab. 5B, each line represents a distinct location on the spit and locations are ordered from North to South.
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Titre Fig. 4 Évolution d’une entaille en brèche (B99-00) associée à un delta de tempête (D99-00), section médiane de la flèche de Bouctouche1.Fig. 4 – Evolution from a dune-front notch to a breach (B99-00) associated with a storm delta (D99-00), medial section, Bouctouche Spit1.
Légende A : Vue aérienne verticale, 1996. B : Vue aérienne verticale, 1999. C : Vue aérienne verticale, 2000. D : Vue aérienne oblique, 2000. La brèche et le delta sont toujours actifs en 2008.A: Vertical aerial view, 1996. B: Vertical aerial view, 1999. C: Vertical aerial view, 2000. D. Oblique aerial view, 2000. Both the breach and the delta still showed signs of activity in 2008.
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Titre Tab. 6 – Données relatives aux dépôts de débordement de la tempête du 29 octobre 2000, flèche de Bouctouche.Tab. 6 – Data on washover deposits from the storm of October 29, 2000, Bouctouche Spit.
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Titre Tab. 7 –Nombre de deltas de tempête actifs1 (A), chronologie et superficie (en ha) des deltas de tempête2 (B), flèche de Bouctouche, 1944-2000.Tab. 7 – Number of active storm deltas1 (A), chronological tracking and area (in ha) of storm deltas2 on the Bouctouche Spit (B), 1944-2000.
Légende 1 Deltas de tempête développés dans la baie de Bouctouche. 2 D44-59 est un delta de tempête actif observé pour la première fois sur les photographies de 1944 et ayant montré des signes d’activité jusque sur les photographies de 1959. Les différentes lignes correspondent à des emplacements distincts situés du nord vers le sud de la flèche. D96 et D00 correspondent à un même delta, qui a connu deux périodes d’activité distinctes pendant la période d’étude.
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Pour citer cet article

Référence papier

Serge Jolicoeur, Martine Giangioppi et Dominique Bérubé, « Réponses de la flèche littorale de Bouctouche (Nouveau-Brunswick, Canada) à la hausse du niveau marin relatif et aux tempêtes entre 1944 et 2000 », Géomorphologie : relief, processus, environnement, vol. 16 - n° 1 | 2010, 91-108.

Référence électronique

Serge Jolicoeur, Martine Giangioppi et Dominique Bérubé, « Réponses de la flèche littorale de Bouctouche (Nouveau-Brunswick, Canada) à la hausse du niveau marin relatif et aux tempêtes entre 1944 et 2000 », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], vol. 16 - n° 1 | 2010, mis en ligne le 01 avril 2012, consulté le 28 avril 2017. URL : http://geomorphologie.revues.org/7839 ; DOI : 10.4000/geomorphologie.7839

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Auteurs

Serge Jolicoeur

Université de Moncton - 165, avenue Massey - Moncton - Nouveau-Brunswick - E1A 3E9 (serge.jolicoeur@umoncton.ca)

Martine Giangioppi

Pêches et Océans Canada - 200, rue Kent - Ottawa - Ontario - K1A 0E6 (Martine.Giangioppi@dfo-mpo.gc.ca)

Dominique Bérubé

Ministère des Ressources naturelles du Nouveau-Brunswick - 495, promenade Riverside - Bathurst - Nouveau-Brunswick - E2A 2M4 (Dominique.Berube@gnb.ca)

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Droits d’auteur

© Groupe français de géomorphologie

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