Des chercheurs créent un modèle mathématique qui régénère les plages après des tempêtes avec 60 % de sable en moins

Les chercheurs créent un modèle mathématique qui régénère les plages après des tempêtes avec 60 % de sable en moins, une avancée qui pourrait changer la façon dont les côtes sont restaurées après des épisodes d'érosion. Le système analyse les sédiments grain par grain pour calculer la quantité de matériaux qui restera réellement sur le rivage.

La méthode, développée par des scientifiques de l'Université de Cadix (UCA) en collaboration avec l'Université de Florence, démontre que les formules traditionnelles pouvaient surdimensionner le volume de sable nécessaire. Dans certains cas, le calcul classique a surestimé le matériau de plus de 60 %, augmentant les coûts et altérant la dynamique naturelle des plages.

Des chercheurs créent un modèle mathématique qui régénère les plages après des tempêtes avec 60 % de sable en moins

Une équipe de l'Université de Cadix et de l'Université de Florence parvient à calculer avec précision la quantité de sable dont une plage a besoin après une tempête, réduisant ainsi les coûts, les impacts environnementaux et les erreurs de régénération côtière.

Des chercheurs des universités de Florence et de Cadix ont développé un modèle mathématique pour estimer plus précisément la quantité de sable nécessaire pour restaurer les plages après les tempêtes.

Pendant des décennies, les ingénieurs côtiers se sont appuyés sur le boulier de James pour faire ces prévisions. Il s'agit d'une méthode théorique datant de 1975 qui calcule le sable supplémentaire nécessaire pour compenser les pertes causées par les vagues et l'érosion côtière.

Une équipe de chercheurs a développé un modèle mathématique qui permet de régénérer les plages après des tempêtes en utilisant jusqu'à 60 % de sable en moins, car il ajuste les sédiments grain par grain pour réduire les coûts et minimiser les impacts.

La méthode de 1975 qui a guidé la régénération des plages pendant des décennies

L'Université de Cadix (UCA), en collaboration avec l'Université de Florence (Italie), a développé cette recherche financée par le Département universitaire qui a permis de développer un modèle mathématique pour calculer plus précisément la quantité de sable nécessaire pour régénérer une plage après une tempête.

Jusqu'à présent, ces calculs étaient effectués avec une méthode théorique créée en 1975, connue sous le nom de James Abacus, qui estime le volume supplémentaire de sable qu'il faut apporter pour compenser ce qui devrait être perdu à cause des vagues.

Cependant, cette formule peut être trop conservatrice et conduire à apporter beaucoup plus de sable que ce qui est réellement nécessaire.

Le nouveau modèle compare le sable de plage original grain par grain avec celui à ajouter et, au lieu de s'appuyer sur un calcul général, analyse le pourcentage de chaque granulométrie pour estimer quelle partie du matériau restera sur le rivage et laquelle sera emportée par la mer.

L'analyse du sable grain par grain modifie le calcul des régénérations

Les plages ne sont pas formées par un seul type de sable dans la nature, mais par un mélange de tailles que la mer sélectionne depuis des décennies, cet équilibre est donc essentiel pour leur stabilité.

Si l'on fournit du sable trop fin, les vagues l'emportent facilement ; S'il est trop épais, il modifie la pente de la plage et peut altérer sa dynamique naturelle voire l'écosystème.

Pour vérifier l'efficacité du nouveau modèle, les chercheurs ont travaillé avec du sable de la plage de Santa María del Mar, à Cadix, et avec des sédiments provenant du dragage du port de la ville.

Le test effectué à Cadix montre que trop de sable était fourni

Ils ont analysé les deux échantillons en laboratoire, en séparant les grains par taille à l'aide de tamis, et ont comparé leurs proportions.

Les résultats ont montré que lorsque le sable neuf a une composition similaire à l'original, les deux méthodes offrent des résultats similaires, tandis que lorsqu'il est différent, la méthode traditionnelle peut surestimer le volume nécessaire de plus de 60 %.

Cette nouvelle méthode permet de réduire le budget des travaux de régénération, puisque chaque mètre cube de sable supplémentaire représente une augmentation significative du coût, comme l'a expliqué Juan José Muñoz Pérez, chercheur à l'UCA, à la Fondation Discover.

Moins de sable, moins de coûts et moins d'impact sur les écosystèmes côtiers

Le modèle offre ainsi un outil pratique pour planifier les actions futures après les tempêtes, qui consiste à analyser la granulométrie de la plage et le matériau disponible avant d'apporter la contribution.

Le nouveau modèle analyse le sable grain par grain, comparant la distribution granulométrique du sable de plage indigène à celle du matériau importé pour prédire la quantité qui restera sur terre et celle qui sera emportée par les eaux.

Des tests avec du sable de la plage de Santa María del Mar à Cadix ont montré que la méthode traditionnelle peut surestimer le volume requis de plus de 60 %. Surtout lorsque la composition des sédiments diffère considérablement. Continuez à lire dans ENVIRONNEMENT.

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