EMBOUCHURES

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L'embouchure d'un cours d'eau est le lieu où il déverse dans la mer ou dans un lac ses eaux et sa charge solide. L'interaction entre l'écoulement à sens unique du fleuve et les mouvements alternatifs de la mer y détermine des rapports particuliers entre les masses d'eau, et des formes spécifiques d'érosion et de sédimentation. Sur la plupart des côtes, les embouchures occupent leur emplacement actuel depuis moins de 6 000 ans, à la suite de la transgression flandrienne ; la durée relativement brève de leur façonnement explique que tant d'entre elles paraissent inachevées. Les deux termes possibles de l'évolution, les estuaires et les deltas, sont pourtant déjà atteints dans le cas de nombreuses embouchures : dans les estuaires, la capacité de transport du fleuve est relayée par celle, nettement plus grande, des courants de marée, et le chenal se calibre en fonction de ce débit accru ; dans les deltas, la suppression de la pente annule la compétence du fleuve, et la charge solide se dépose dans l'embouchure, divisant celle-ci en plusieurs bras.

Lors de la dernière submersion, la mer a envahi un paysage terrestre différencié, dont les vallées fluviales constituaient les parties les plus basses, de sorte qu'elles ont été occupées, parfois sur de longues distances, par des bras de mer à l'extrémité desquels se trouvaient les nouvelles embouchures. C'est dans ces bras de mer, souvent bien protégés des houles, qu'arrivait alors la charge solide des fleuves, et que cette charge était répartie en fonction de l'interaction entre le fleuve et la mer. Les mécanismes de l'interaction, examinés en premier lieu, aideront à comprendre comment, à partir de situations initiales assez analogues, on est parvenu en quelques milliers d'années à la diversité actuelle des embouchures.

Dynamique des embouchures

Les eaux fluviales, douces, turbulentes et turbides débouchent en masse homogène dans les eaux marines salées et propres, animées de mouvements inconstants. Le mélange n'est pas instantané, et il faudra maints heurts pour que les sédiments fluviatiles soient pris en charge par la mer.

Les apports des fleuves

Les fleuves transportent vers la mer le produit de l'érosion de leur bassin versant. Indépendamment des transports en solution (qui ont peu d'effet sur la morphogenèse des embouchures), il s'agit soit de particules fines, transportées en suspension, soit de particules assez grossières, transportées au ras du fond. Ces dernières, sables, graviers et galets, sont déplacées, en saltation ou roulage, par le frottement que les eaux courantes exercent sur elles ; les plus petites, pour lesquelles le frottement est grand par rapport à leur inertie, sont déplacées plus aisément, et la limite de la compétence d'un fleuve est mesurée par la taille maximale des particules qu'il peut ainsi charrier. Cette limite est étroitement liée à la vitesse des eaux, et le ralentissement du courant entraîne le dépôt des particules grossières. La vitesse est fonction du débit, de la pente et de la section mouillée (laquelle peut être limitée par des contraintes structurales). Toutes choses égales d'ailleurs, il y a donc dépôt lorsque la pente diminue, et en particulier lorsqu'elle s'annule par l'arrivée dans la mer. Les particules fines, transportées en suspension, n'y restent que parce que la turbulence des eaux courantes est suffisante pour compenser leur vitesse de chute. Elles se déposeront donc sur le fond lorsque la turbulence cessera. C'est ce qui se produit quand un fleuve se jette dans une étendue d'eau calme. Le dépôt des particules fines par diminution de turbulence et celui des particules grossières par diminution de compétence ne sont donc pas liés. Dans une embouchure, ils peuvent se produire l'un sans l'autre, ou tous deux ensemble, ou ni l'un ni l'autre : cela dépend de l'efficacité avec laquelle la turbulence des eaux marines (due à la houle ou aux courants) et leur compétence (due aux courants) relaient la turbulence et la compétence du fleuve.

L'action des eaux marines

La prise en charge des sédiments fluviatiles par la mer dépend donc essentiellement, surtout à l'extérieur de l'embouchure proprement dite, des houles et des courants qui animent les eaux marines. Toutefois, dans l'intérieur de l'embouchure, la densité relative des masses d'eau en présence et leurs caractères chimiques concourent avec les courants de marée pour déterminer la répartition des sédiments.

À l'intérieur de l'embouchure

Il est rare que les eaux des fleuves aient une densité voisine de celle de l'eau de mer ; généralement, la différence est suffisante pour que les deux masses d'eau ne se mêlent que très progressivement. Lorsque les courants sont faibles, l'eau salée, plus dense, se glisse sous l'eau douce, formant un « coin salé » qui tapisse le fond de l'embouchure et l'isole des eaux fluviales. C'est un cas fréquent dans les deltas et dans les rias des mers sans marée. Lorsque les courants sont plus forts, chaque masse d'eau se déplace en fonction de la loi de Coriolis, c'est-à-dire en tenant sa droite dans l'hémisphère Nord, et sa gauche dans l'hémisphère Sud. L'une des rives de l'estuaire sera donc longée par l'eau salée, et l'autre par l'eau douce. En fait, il y a mélange progressif, et les deux masses d'eau sont de moins en moins nettement différenciées vers l'aval.

Le maintien en suspension des éléments fins dans les eaux fluviales est dû, en partie, au fait que les particules sont chargées électriquement et se repoussent les unes des autres. Or, il semble qu'au contact de l'eau de mer ces charges électriques soient affaiblies, et qu'il se produise une floculation des particules, c'est-à-dire qu'elles se groupent en paquets parfois volumineux, qui tombent plus vite sur le fond. On a attribué à ce phénomène l'importance relative des dépôts vaseux dans des embouchures pourtant assez turbulentes.

Dans les mers à marée, le débit dans les embouchures est très supérieur au seul débit fluvial : en effet, l'eau de mer entre et sort périodiquement en fonction de la surface couverte par l'embouchure. La surface ainsi desservie par l'eau étant de plus en plus grande vers l'aval, la section mouillée augmente corrélativement, généralement par élargissement du chenal. Le rôle essentiel semble joué par le courant de jusant, qui dure plus longtemps, et qui est renforcé par la concentration de l'écoulement fluvial sur une brève période. À l'amont de l'estuaire, où l'eau du fleuve est seule à passer, la concentration de l'écoulement fluvial suffit à en accroître considérablement la compétence et à entraver la sédimentation dans le chenal. Par contre, les rentrants latéraux où ne passe pas l'écoulement fluvial peuvent être colmatés par la décantation des boues apportées par les eaux turbides.

À l'extérieur de l'embouchure

Estuaire ou delta, une embouchure se compose de chenaux calibrés et de zones colmatées, les uns e [...]

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Jean-Pierre PINOT, « EMBOUCHURES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 03 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/embouchures/