Image de la semaine | 06/04/2020
Les falaises de Sainte-Honorine-des-Pertes (Port-en-Bessin, Calvados) : un aperçu de la géomorphologie littorale
06/04/2020
Résumé
Altération et érosion littorale en pays calcaire : falaise, platier et reculs pouvant former des “confessionnaux”.
Source - © 2017 Alexandre Aubray
Figure 1. Vue sur les falaises de Sainte-Honorine-des-Pertes, commune de Port-en-Bessin, Calvados
Au premier plan, le platier rocheux (zone battue par les vagues de houle et de marée, et découverte à marée basse) est visible. À l'arrière-plan, les falaises montrent deux zones abruptes à la base (gris-blanc) et tout au sommet (en jaune) constituées de calcaires. Entre les deux, une zone à pentes plus douces, gris-noir, recouverte de végétation, constituée de roches plus friables : des marnes.
Au pied de la falaise sont observés des glissements dans les marnes et des blocs de calcaires éboulés.
 Source - © 2017 Alexandre Aubray Figure 2. Vue sur les falaises de Sainte Honorine-des-Pertes, commune de Port-en-Bessin, Calvados Au premier plan, le platier rocheux (zone battue par les vagues de houle et de marée, et découverte à marée basse) est visible. À l'arrière-plan, les falaises montrent deux zones abruptes à la base (gris-blanc) et tout au sommet (en jaune) constituées de calcaires. Entre les deux, une zone à pentes plus douces, gris-noir, recouverte de végétation, constituée de roches plus friables : des marnes. |  Source - © 2017 Alexandre Aubray Figure 3. Vue interprétée sur les falaises de Sainte Honorine-des-Pertes, commune de Port-en-Bessin, Calvados Au premier plan, le platier rocheux (zone battue par les vagues de houle et de marée, et découverte à marée basse) est visible. À l'arrière-plan, les falaises montrent deux zones abruptes à la base (gris-blanc) et tout au sommet (en jaune) constituées de calcaires. Entre les deux, une zone à pentes plus douces, gris-noir, recouverte de végétation, constituée de roches plus friables : des marnes. |
La semaine dernière, Planet-Terre vous proposait de découvrir le karst de Port-en-Bessin, ses pertes et résurgences au niveau de Port-en-Bessin et les travertins de la plage de Sainte Honorine-des-Pertes (cf. Le karst de Port-en-Bessin (Calvados) : résurgences sous-marines, pertes, travertins). Cette nouvelle image de la semaine aborde la zone de contact entre le karst et le littoral formant une morphologie dynamique typique du littoral normand : une falaise (voir d'autres falaises normandes dans À la découverte géologique des falaises d'Étretat, présentation d'une excursion allant de la plage du Tilleul (Antifer) à la porte d'Amont (Étretat Nord), À la découverte géologique des falaises d'Étretat : de la plage du Tilleul (Antifer) à l'anse de la Valaine, À la découverte géologique des falaises d'Étretat : de l'anse de la Valaine à la porte d'Amont (Étretat Nord)).
 Source - © 2019 Alexandre Aubray Figure 4. Vue sur les falaises et le platier de Sainte Honorine-des-Pertes Au premier plan, le platier rocheux (zone battue par les vagues de houle et de marée, et découverte à marée basse) est visible. À l'arrière-plan, les falaises montrent deux zones abruptes à la base (gris-blanc) et tout au sommet (en jaune) constituées de calcaires. Entre les deux, une zone à pentes plus douces, gris-noir, recouverte de végétation, constituée de roches plus friables : des marnes. |  Source - © 2017 Alexandre Aubray Figure 5. Vue sur les falaises et le platier de Sainte Honorine-des-Pertes Au premier plan, le platier rocheux (zone battue par les vagues de houle et de marée, et découverte à marée basse) est visible. À l'arrière-plan, les falaises montrent deux zones abruptes à la base (gris-blanc) et tout au sommet (en jaune) constituées de calcaires. Entre les deux, une zone à pentes plus douces, gris-noir, recouverte de végétation, constituée de roches plus friables : des marnes. |
 Source - © 2017 Alexandre Aubray Figure 6. Vue sur les falaises de Sainte Honorine-des-Pertes, Calvados Au premier plan, le platier rocheux (zone battue par les vagues de houle et de marée, et découverte à marée basse) est visible. À l'arrière-plan, les falaises montrent deux zones abruptes à la base (gris-blanc) et tout au sommet (en jaune) constituées de calcaires. Entre les deux, une zone à pentes plus douces, gris-noir, recouverte de végétation, constituée de roches plus friables : des marnes. Au centre de la photo est visible l'aiguille des Hachettes sur laquelle il est possible d'observer le stratotype du Bajocien (Jurassique moyen) défini par d'Orbigny. |  Source - © 2017 Alexandre Aubray Figure 7. Vue interprétée sur les falaises de Sainte Honorine-des-Pertes, Calvados Au premier plan, le platier rocheux (zone battue par les vagues de houle et de marée, et découverte à marée basse) est visible. À l'arrière-plan, les falaises montrent deux zones abruptes à la base (gris-blanc) et tout au sommet (en jaune) constituées de calcaires. Entre les deux, une zone à pentes plus douces, gris-noir, recouverte de végétation, constituée de roches plus friables : des marnes. Au centre de la photo est visible l'aiguille des Hachettes sur laquelle il est possible d'observer le stratotype du Bajocien (Jurassique moyen) défini par d'Orbigny. |
Les falaises sont un type de morphologie littorale typique des côtes normandes. Ce sont des abrupts littoraux formés par l'érosion due à la dynamique de la mer (courants de houle, tempêtes…). Les dépôts au pied de la falaise constituent la plateforme littorale d'érosion.
Ces falaises illustrent bien les processus d'altération-érosion différentiels : les calcaires, qui sont des roches compétentes (résistantes à l'érosion), forment les zones abruptes alors que les marnes, beaucoup moins compétentes (donc peu résistantes à l'érosion), forment les zones avec les pentes plus faibles.
Au niveau du platier rocheux, il est possible d'observer la dynamique du recul de la falaise notamment par les nombreux blocs éboulés mais aussi par une observation de détail des falaises.
 Source - © 2018 Alexandre Aubray Figure 8. Détail de la falaise montrant un bloc de calcaire se détachant Les diaclases (fractures) au sein du calcaire ainsi que les éventuelles zones faillées constituent autant de zones focalisant les zones d'altération des carbonates et d'érosion mécanique par l'action des particules transportés par la houle et les marées. La mise à nu d'un pan de falaise conduit à un phénomène appelé décompression qui a tendance à fracturer les blocs calcaires du côté littoral quand celui-ci est mis à nu après éboulement du bloc de roche qui le recouvrait (annulation de la “pression” exercée par le bloc qui était en contact). |  Source - © 2018 Alexandre Aubray Figure 9. Détail de la falaise montrant un bloc de calcaire se détachant Les diaclases (fractures) au sein du calcaire ainsi que les éventuelles zones faillées constituent autant de zones focalisant les zones d'altération des carbonates et d'érosion mécanique par l'action des particules transportés par la houle et les marées. La mise à nu d'un pan de falaise conduit à un phénomène appelé décompression qui a tendance à fracturer les blocs calcaires du côté littoral quand celui-ci est mis à nu après éboulement du bloc de roche qui le recouvrait (annulation de la “pression” exercée par le bloc qui était en contact). La dynamique littorale et les processus gravitaires conduiront dans un futur relativement proche à ce que ce bloc tombe sur le platier. |
 Source - © 2016 Alexandre Aubray Figure 10. Autre détail de la falaise montrant un éboulement des marnes La déstabilisation a ici formé un “cône d'éboulement” qui montre un transport de particules peu cohésives entre elles (aux interactions électrostatiques près). Ces particules sont plus facilement mobilisées par les courants de marée et de houle. | |
La dynamique de la mer avec les vagues de marée et les courants de houle sont responsables du transport des particules que les processus gravitaires déposent au pied de la falaise. Au cours du temps ces deux phénomènes sont responsables du recul de la falaise. Le recul des falaises est un des problèmes majeurs actuels liés à la montée du niveau marin régulièrement évoqué dans des articles de presse sur le littoral normand (cf. Le Monde, The Conversation). Pour plus de détails sur ses conséquences, (re)lire Impact des activités humaines sur l'érosion littorale.
Un trait particulier des falaises de Sainte-Honorine-des-Pertes est la présence de morphologies concaves délimitant ce qui localement est appelé un “confessionnal”.
 Source - © 2016 Alexandre Aubray Figure 11. Panorama au niveau du travertin montrant la morphologie de confessionnal, Sainte-Honorine-des-Pertes La zone est concave et encadrée par deux “promontoires”. À gauche, le promontoire est l'aiguille des Hachettes qui montre la coupe sur laquelle a été définie le stratotype du Bajocien par d'Orbigny. Cette morphologie est exprimée dans les calcaires. La vue est vers le Sud. | |
 Source - © 2017 Alexandre Aubray |  Source - © 2019 Alexandre Aubray |
 Source - © 2019 Alexandre Aubray Figure 14. Vue des confessionnaux à l'Ouest de la plage, Sainte-Honorine-des-Pertes Leur largeur semble relativement identique. Au fond des confessionnaux, la falaise est érodée en contrebas. Cette observation pourrait permettre d'expliquer la formation de ces confessionnaux par altération et érosion de la base de la falaise et effondrement du toit de la cavité formée. |  Source - © 2019 Alexandre Aubray Figure 15. Vue des confessionnaux à l'Ouest de la plage, Sainte-Honorine-des-Pertes Leur largeur semble relativement identique. Au fond des confessionnaux, la falaise est érodée en contrebas. Cette observation pourrait permettre d'expliquer la formation de ces confessionnaux par altération et érosion de la base de la falaise et effondrement du toit de la cavité formée. |
 Source - © 2019 Alexandre Aubray | |
Source - © 2020 Google Earth
L'explication de ce type de morphologie qui peut être proposée fait intervenir l'existence des diaclases (ou de zones de failles) dans la roche. Les processus d'altération-érosion (cf. Pour enfin se mettre d'accord sur la définition de l'altération et de l'érosion) ont tendance à être localisés dans les zones de factures (notamment les plus vastes) et à s'amplifier par infiltration des agents érosifs, ici l'eau de mer, et par amplification des phénomènes d'altération.
Dans cette roche calcaire, les processus d'altération des carbonates de calcium par la réaction CO2 + H2O + CaCO3 → Ca2+ + 2 HCO3− conduisent à la dissolution des carbonates. Ajouté à cela, il faut prendre en compte les processus de cryoclastie, perte de cohésion des éléments des roches par alternance gel-dégel, les changements de volume entre glace et eau étant responsables de surpression dans les microfractures. Autre processus se produisant : l'haloclastie, c'est-à-dire la formation de sels (halite, gypse…) dans les microfractures à partir des ions dissous dans l'eau de mer à l'origine de surpressions (encore plus exacerbées par les processus de thermoclastie, dilatation différentielle des minéraux lors de variations de température).
Les diaclases les plus affectées par tous ces processus sont celles à la base de la falaise ce qui pourrait expliquer que le fond de certains confessionnaux soit surcreusés.
Autre facteur pouvant contribuer à la formation de ces confessionnaux, l'existence de résurgences qui sortent à hauteur de la falaise (comme au niveau du travertin de l'article de la semaine dernière, Le karst de Port-en-Bessin (Calvados) : résurgences sous-marines, pertes, travertins) peuvent contribuer au recul local de la zone en sortant de la falaise. Ce type de phénomène est connu dans le Jura (à plus grande échelle) et forme une morphologie appelée reculée (cf. Les reculées du Jura).
Le ruissèlement sur la pente formée par les marnes peut aussi expliquer que l'écoulement se fasse sur la ligne de plus grande pente et donc dans les creux formés par l'érosion amplifiant encore le creusement localisé de la falaise.
La morphologie concave pourrait aussi être favorisée par les transports de blocs et galets par les courants de marée et de houle expliquant le creusement ou le lissage de la zone par chocs et frottements contre la falaise.
Mais tout cela reste un problème ouvert et toutes les idées sont les bienvenues.
Les schémas (très) simplifiés suivants résument le modèle proposé.
 Source - © 2020 Alexandre Aubray Figure 18. Stade 1 (très hypothétique) : Falaise verticale Le stade initial montre une paroi verticale formée à la base par les Calcaires à éponges surmontés par les Marnes de Port-en-Bessin et surmonté par les Calcaires du Bessin. La partie basale est au contact (à marée haute) de la mer. Cette falaise est affectée de diaclases et autres fractures ou failles. Dans ce karst se produisent des infiltrations (voir les pertes de l'Aure dans Le karst de Port-en-Bessin (Calvados) : résurgences sous-marines, pertes, travertins) et, au-dessus de ce karst, du ruissèlement. |  Source - © 2020 Alexandre Aubray Les processus d'altération-érosion des roches affectent plus les marnes, moins résistantes que les calcaires, ce qui conduit à la morphologie générale de la falaise avec des pentes abruptes au niveau des calcaires et des pentes plus douces au niveau des marnes. |
 Source - © 2020 Alexandre Aubray Figure 20. Stade 3 : Érosion de la base de la falaise Les diaclases à la base de la falaise et où les fractures sont les plus vastes subissent les processus d'altération-érosion à l'origine de la formation de cavités dans la falaise qui résultent de l'agrandissement des fractures. |  Source - © 2020 Alexandre Aubray Quand le creusement est trop important, le toit de la cavité de la falaise s'effondre ce qui forme la morphologie de confessionnal. Ajouté à cela, il faut prendre en compte les processus de résurgence et de ruissèlement qui jouent à chacun des stades. |
 Source - © 2020 Google Earth |  Source - © 2020 IGN / InfoTerre |
Pour les enseignants et curieux de la géologie de la région, de nombreux compléments indispensables à cet article et à la géologie normande sont à consulter sur le site de la Lithothèque de l'académie de Caen.
Après cet aperçu morphologique, nous nous intéresserons la semaine prochaine aux différentes lithologies rencontrées et à leurs relations de la base au sommet de la falaise.
