Cette vaste étendue estuarienne (70 km2) est soumise à un régime tidal important (marnage de 9-10m ; vitesse des courants 2 m/s) où domine le flot. En effet, celui-ci est plus rapide que le jusant, cette dissymétrie des courants de marée expliquant en grande partie le colmatage de la Baie de Somme. A chaque marée, une quantité importante de sédiments reste piégée préférentiellement sur la rive Sud du fait de la morphologie de la Baie et de la faiblesse des courants de jusant. Les masses d’eau mises en mouvement sont considérables (d’une centaine à plus de 350 millions de m3 selon le marnage en prenant en compte le delta externe).

Un rétrécissement entre les ports du Crotoy et St Valery isole deux grandes parties: une baie externe ou voie de Rue ouverte vers le large, une petite baie à l’est en grande partie colmatée de nos jours (Figure 16a).

Figure 16a: Deux aspects de la Baie de Somme à marée basse. Present morphology of the Somme Estuary (low tide).

L’entrée de la Baie est soumise à un fort hydrodynamisme responsable de la formation de mégarides sableuses. Cette zone d'estran sableux est incisée par des "passes" (chenaux de marées) divagantes qui se prolongent vers le fond de la Baie et où s'engouffrent les courants de flot et de jusant (Binet, 1994b). En direction du large s ’étend un prisme sédimentaire d’une largeur maximum de 20km et d’une dizaine de mètres d’épaisseur composé de sable fin qui constitue le delta externe de la baie. Ce sont ces matériaux que le flot entraîne une partie dans la baie. Entre la Maye et le Crotoy, la côte exposée aux houles issues de l’Ouest est engraissée par la migration et l’accolement de barres de tempête bioclastiques.

En zone abritée (principalement en arrière du poulier du Hourdel et en fond de Baie) la sédimentation est plus vaseuse. Ces sédiments anoxiques sont riches en matière organique. Sur ces dépôts fins, se développe rapidement une végétation pionnière (Obione) dont les systèmes racinaires stabilisent le substratum. Le schorre, zone située au dessus du niveau moyen des pleines mers où les végétaux sont bien implantés, est parcouru par des chenaux de marée fixes; la slikke est une zone plus instable, vaseuse et colonisée par quelques végétaux supérieurs (Salicorne uniquement). Un voile brunâtre à la surface des sédiments du schorre et de la slikke est constitué par des diatomées benthiques de petite taille (10 µm) du genre Navicula (Badaire, 1994). Ce voile algaire, très cohésif, piège les particules fines qui sédimentent lors de l'étale et empêche leur remobilisation par le courant de jusant. Ainsi, à chaque marée, une fine couche sédimentaire est piégée et protégée de l'érosion par ces tapis algaires. La sédimentation est importante en fond de baie comme l’atteste l’extension du schorre ainsi qu’à l’embouchure de la Maye, extension favorisée par la charge en nitrates des eaux douces.

Une autre plante invasive qui favorise le colmatage de la baie est la Spartine. Celle-ci se développe sur la slikke sableuse et exhausse le niveau de l'estran par accumulation de sédiments à son pied. La slikke se transforme d'abord en schorre à butte puis d'autres végétaux pionniers s'installent et une mollière continue se constitue. Le rivage depuis l'embouchure de La Maye jusqu'à la plage du Crotoy est particulièrement affecté. Des campagnes d'arrachage sont entreprises depuis plusieurs années. L'efficacité de l'arrachage dure 3 ans environ tandis que poussent à la place des Salicornes, plantes pionnières  dont l'intérêt économique est apprécié. La culture de Salicornes est d'ailleurs entreprise sur l'autre rive de la baie, entre Cap Hornu et Le Hourdel, après arrachage des Obiones.

Figure 16b: diminution de la surface marine de la baie depuis 1600 (d'après BINET, 1994).

La surface marine de la baie ne cesse de diminuer depuis les temps historiques (Binet, 1994). Les digues successives, ou renclôtures, ont permis de gagner des terres exploitables au dépend du domaine marin. En 1965, la construction d'une recouverte à marée haute (digue submersible) à Cap Hornu, afin de stabiliser le chenal d'accès au port de St Valery, a eu pour effet d'accélérer le colmatage de la partie ouest de la baie. L'endigage de 200 hectares à partir de la Pointe de St Quentin entrepris en 1961 a réduit d'autant la superficie de la Baie de Somme au Nord. Son but initial était de gagner des terrains pour l'agriculture (maraîchage, horticulture). Ces polders ont servi par la suite en grande partie pour l'installation du Parc Ornithologique. Ce reprofilage de la côte au Nord de la Baie de Somme a grandement modifié l'hydrodynamisme. Le recul de la Pointe de St Quentin était évaluée de 4 à 7 m par an jusqu'aux travaux d'endigage. Depuis cette région est devenue une zone de sédimentation: un banc sableux, l'Ilette, s'est installé au large de la pointe, protégeant une "pseudo-lagune" où se développe la végétation (Dupont, 1981; Beauchamp et Charpentier, 1994). En revanche, la zone d'érosion s'est déplacée le long de la digue du Parc Ornithologique. Cette digue sableuse, de 8 à 12m de hauteur, subit les attaques de la mer et ne peut être maintenues que par des travaux réguliers: rechargement de sable, barrière en rondins de pins et depuis 1a tempête de 1990, gabions métalliques garnis de galets qui jouent le rôle d’enrochement. Des améliorations successives ont permis de réaliser un ouvrage dont la résistance à l’action des vagues est dans l’ensemble acceptable (Caron, 1995).

Figure 16c: extension des mollière a l'ouest de la baie depuis la construction de la digue submersible.

Ce processus inexorable de colmatage diminue les surfaces favorables aux développement des coquillages, source de revenu importante pour les habitants, et rend de plus en plus délicat l’accès aux ports. Si l’accès au port de Saint Valéry est encore acceptable, grâce à de nombreux travaux d’endigage fixant le chenal de la Somme depuis le siècle dernier, il n’en est pas de même pour le port du Crotoy dont le chenal se réhausse au point de ne plus permettre le passage des embarcations que pendant un court laps de temps à marée haute. Cette situation est ancienne puisque déjà au milieu du siècle dernier il avait été proposé de détourner les eaux de l’Authie pour renforcer l’écoulement dans le chenal d’accès (Lefils, 1858). La construction d’un bassin de rétenue a fourni une solution par l’effet de chasse qu’il produisait à marée basse. Ce bassin a été entretenu jusqu’à nos jours par des curages successifs. Quant au port du Hourdel, établi à l’entrée de la baie pour raccourcir la voie d’accès et minimiser les impacts de l’ensablement, la progression du poulier, la déviation du chenal, l’extension des mollières et le colmatage vaseux rendent également problématique son exploitation.

Plutôt que de se confiner à des interventions d’urgence ponctuelles, il a paru indispensable de conduire une étude synthétique globale sur l’ensemble des processus hydrosédimentaires intervenant dans la baie pour arrêter ensuite une stratégie concertée d’intervention. Une campagne de mesures en nature, comportant notamment des levés topographiques actualisés et précis, a été poursuivie à partir de 1992; ses résultats ont permis de construire un modèle analogique de la baie sur lequel ont pu être reproduits les phénomènes hydrauliques et sédimentaires et prévues les grandes tendances évolutives.

Figure 17: Enregistrement marégraphique dans le port de St Valery (SOGREAH, 1995). Tidal cycles in the harbour of St Valery.

Les mesures effectuées entre 1992 et 1993 pour établir et caler le modèle confirment les données hydrodynamiques précédemment acquises (SOGREAH, 1995).

La provenance de la houle au large est comprise entre 250° et 280°N ; elle subit une réfraction à l’entrée de la baie pour s’orienter 260-290°N; sa hauteur annuelle extrême est de 4 m. Dans la baie, des creux de 1 m sont observés.

Figure 18a: cotes de la marée en Baie de Somme (d’après SOGREAH, 1995). Tidal amplitude in Baie de Somme.

Figure 18b: Mesure du marnage en Baie de Somme . Tidal amplitudes in Baie de Somme.

Le marnage est important; la cote maximale atteinte est estimée à 6,30 m IGN69. l’amplitude extrême est estimée à 11 m, en référence à la valeur calculée au port de Dieppe, avec une période de retour de 100 ans. La durée du flot est courte, 2-3 heures, l’étale de haute mer brève, le jusant et l’étale de basse mer complétant la durée du cycle de marée. Contrairement à ce qui était supposé, une légère augmentation de l’amplitude est mesurée en fond de baie par réflexion de l’onde qui provoque un phénomène de résonnance (Figure 18a et 18b). Le déphasage de l’onde de marée atteint 25 minutes entre l’entrée (Le Hourdel) et le fond de baie.

Figure 19: courants de marée en Baie de Somme (d’après SOGREAH, 1995). Direction and Intensity of Flow and ebb currents in Baie de Somme.

Le flot provenant du NW intéresse d’abord la rive sud de la baie. La vitesse des courants de marée est maximale dans l’axe des chenaux. A l’entrée de baie, face au Hourdel, le courant de flot atteint 2,55 m/s en surface et 2,29 m/s au fond, ce qui montre l’importance du cisaillement et du transport par traction sur le fond). Le courant de jusant est plus faible mais au Crotoy, à l’entrée de la petite baie, on mesure encore 2,02 m/s au flot et 1,29 m/s au jusant (Figure 19 et 20).

Figure 20: Valeurs significatives des courants de flot et de jusant ( d’après SOGREAH, 1995). Some values of flow and ebb velocities in Baie de Somme.

Bien que l’apport d’eau douce provenant de la Somme et des autres cours d’eau soit faible (35 m3/s en moyenne), la salinité en entrée de baie n’est que de 30 pour mille au flot en vive eau et seulement de 25 pour mille en morte eau; elle descend à 12 pour mille en morte eau au Crotoy, ce qui laisse supposer qu’une masse d’eau dessalée persiste en fond de baie.

Figure 21a: matière en suspension au large du Crotoy au cours d'un cycle de marée (d'après documents SOGREAH). Variation of suspended matter in water off Le Crotoy.

Figure 21b: Débits solides en baie (en tonnes par mètre de largeur) au flot et au jusant en fonction du coefficient de marée.( d’après rapports SOGREAH). Solid transport with respect to tidal amplitude.

Le remplissage de la baie est fait principalement de sable fins homogènes dont la médiane est à 0,17 m. Les sables sont moins fins à l’entrée de la baie (médiane à 0,24 mm) alors que la vase prédomine dans les mollières (plus de 70%). Ce sable est transporté en suspension; la charge atteint 50 kg/m3 ou 10 kg/s par mètre de largeur à l’entrée de la baie pour des courants supérieurs à 2 m/s. A l’ entrée de la petite baie, au large du Crotoy, le flux entrant a été évalué à 0,54 t/m alors que le flux sortant était de 0,30 t/m en marée de vive eau, une différence de 0,24 t/m restant dans la petite baie (SOGREAH, 1995) pour un cycle de marée (Figure 21).

Figure 21b: courbes granulométriques de deux échantillons de sédiments prélevés en Baie de Somme (d'après LOQUET et al., 2000).

Figure 22: déplacement de la cote -5m IGN 69 entre 1878 et 1993 à l’entrée de la Baie de Somme (à partir des cartes traitées par SOGREAH). Surface diminution of the tidal delta at the entrance of Baie de Somme between 1878 and 1993.

L’exhaussement des fonds est une donnée constante depuis les relevés de 1835. Elle est en moyenne de 2,3 cm/an depuis 1963. Elle accompagne la régression du delta de marée à l’entrée de la baie dont la largeur a diminué de 2 000 m: les matériaux entrant ont donc une provenance proche (Figures 22 et 23). La cote marine des chenaux est comprise entre +4 à + 6 m dans la grande baie; elle atteint +6 à + 7 m dans la petite baie. Entre les chenaux, les fonds remontent progressivement de + 6 m à + 10 m , soit +4,20 m IGN69. A partir de la cote marine +9 m, soit 4,20 IGN 69, les fonds sont colonisés par les végétaux du schorre (« mollières ») qui occupe une surface de 18 km2; l’extension des mollières est très rapide: elles recouvrent désormais la majeure partie de la petite baie; elles s’étendent en outre en rive sud entre Cap Hornu et Le Hourdel et s’installent actuellement au Sud de la Maye et au Nord du Crotoy (Figure 24).

Figure 23: variation de surface marine de la Baie de Somme entre 1878 et 1993. Marine suface diminution of Baie de Somme between 1878 and 1993.

Figure 24: progression des mollières en Baie de Somme (1878-1993; SOGREAH, 1995). Shorre extension in Baie de Somme (period 1878-1993).

A la suite de plus de 2 ans de mesures en nature sur le site, la synthèse des données a abouti à la construction d’un modèle analogique à fond mobile. Ce modèle a été réalisé à l’échelle du 1/350 en plan correspondant à une surface de 60 km2 en baie. Il a été monté dans les locaux de la SOGREAH, près de Grenoble, et mesurait 48 m de long et 18 m de large. L’échelle des hauteurs a été exagérée près de 6 fois, la durée du cycle de marée ramené à 13minutes 20; les sables et vases naturelles étaient simulés par de la nacre artificielle et de la sciure de bois (Figures 25 et 26). Un cycle de pompage simulait le flot et le jusant, un générateur de houle produisait l’agitation, les sédiments étaient introduits à l’entrée du dispositif par une rampe perforée. Le fonctionnement de tous ces dispositifs était contrôlé par un programme informatique. Ainsi, l’évolution des fonds en une année était reproduite par 5 heures 20 minutes de fonctionnement du modèle. Le niveau des fonds était mesuré par des capteurs avant et après chaque essais.

Figure 25: Plan du modèle analogique. Model of Baie de Somme constructed by SOGREAH.

Figure 26 : Grandeurs caractéristiques du modèle analogique. Some data about the Baie de Somme modelling.

Après une phase de calage qui a consisté à reproduire l’évolution connue des fonds de la baie jusqu’en 1993, une série d’essais a été entreprise pour prévoir l’évolution de la baie jusqu’en 2013 (1) dans sa configuration actuelle, l’essai de référence, (2) en tenant compte des aménagements proposés par le comité technique pilotant l’opération.

Figure 27a: extension des mollières prévue par le modèle analogique de SOGREAH (1993-2013). Schorre progression according to modelling results.

Figure 27b: aspect de la baie en 2009: la progression des mollières paraît plus rapide que prévu au large du Crotoy (d'après document IGN).

Figure 28: taux de sédimentation prévu par le modèle en 20 ans (depuis 1993). Deposition rate predicted by modelling within 20 years (since 1993).

Le but premier de la modélisation étant de conserver et améliorer l’accès aux 3 ports de la baie, les essais ont consisté à étudier l’impact d’interventions comme: - la suppression de certaines renclôtures pour augmenter le volume oscillant - la construction d’ouvrages de guidage pour rectifier l’écoulement - l’installation de bassin de rétention pour produire un effet de chasse - le reprofilage et la gestion d’ouvrages existant. Les évolutions prévues ont été comparés à celle de l’essai de référence. L’essai de référence a confirmé la tendance à l’exhaussement des fonds qui atteindrait 3 cm/an dans la petite baie. L’emprise des mollières sur les fonds à cote supérieures à +4 m IGN 69 progresseraient de 15 à 16 ha par an, principalement entre Le Crotoy et St Valery. En 2013, la surface de celles-ci devrait s’étendre de 300 ha supplémentaires et ainsi couvrir près de 40 % de la surface totale de la baie (Figures 27 et 28). L’accès aux ports du Crotoy et de St Valery serait maintenu grâce à l’effet positif des lâchers d’eau et des chasses tandis que l’accès au Hourdel deviendrait problématique par avancée du poulier et installation des bancs de sables en rive droite de son chenal.

Les impacts apportés par les aménagements simulés dans les autres essais ont permis de retenir pour chaque site une proposition d’intervention. Ces propositions d’aménagement a été adopté par le Conseil Général de la Somme;  la somme à y consacrer avait été estimée à 250 millions de francs.

Figure 29: Aménagements proposés pour le port du Crotoy. Proposed works at Le Crotoy harbour.

Figure 30: Aménagements proposés pour le port du Hourdel Proposed works at Le Hourdel harbour.

Figure 31: Aménagements proposés pour le port de St Valery. Proposed works at St Valery harbour.

Pour le port du Crotoy, il a été proposé que le bassin des chasses soit maintenu à une surface de 42 ha, ses portes actuelles reprofilées et une porte supplémentaire ajoutée en direction du port de plaisance. Des ouvrages de guidage canaliseraient l’effet de chasse (Figure 29). La porte supplémentaire permettant l'effet de chasse dans le port a été réalisée, les deux portes principales ont été modifiées: chacune est composée de d'une partie basse et d'une partie haute. Leur fonctionnement permet de réduire le colmatage du bassin. La partie basse reste en place au flot et limite l'entrée dans le bassin des particules en suspension. Au jusant, les deux parties se relèvent et libèrent l'eau  avec les particules accumulées sur le fond du bassin. De plus, la consolidation des berges a été effectuée au moyen de gabions afin d'éviter leur érosion. Le fonctionnement des portes est maintenant perturbé par la corrosion et la fixation d'organismes sur le mécanisme. Les deux parties restent solidaires et l'entrée des sédiments n'est plus limitée. Le colmatage devient important et une nouvelle campagne de curage est envisagée (la dernière datant des années 90). Le problème principale à résoudre reste le lieu de stockage des sédiments prélevés, beaucoup trop fins pour être utilisés en l'état.

La construction d’un bassin de chasse est proposée pour le Hourdel (un bassin des chasses avait déjà été construit au siècle dernier). La pointe du poulier serait maintenue en son état actuel par extraction de galets et le port de plaisance réaménagé (Figure 30).
Le projet de bassin de chasse reste en suspend en l'absence de financement suffisant. S'il est finalement réalisé, ce sera probablement sous une forme "allégée", c'est à dire sans ouvrage lourd. Un autre projet en concurence propose de rendre au domaine marin une partie des polders du secteur portuaire afin d'augmenter le volume marin oscillant ("dépoldérisation"). En l'état actuel, la D.D.E. continue à prélever des galets sur le poulier et à draguer le chenal  afin de faciliter l'accès au port.

Le projet d’aménagement du port de St Valery portait sur l’augmentation du pouvoir de chasse par le canal maritime et l’extension de la digue basse en rive droite pour concentrer les écoulement venant du Nord et de l’Est (Figure 31). En fait, seule la modification des écluses sur le fleuve Somme a été réalisée à ce jour. Deux systèmes d'écluses isole un bief de plusieurs centaines de mètres de longueur en amont du port. Leur fonction pour l'instant consiste à retenir l'eau du fleuve à marée basse et à faciliter l'écoulement en cas de crue  (suite aux grandes inondations de 2002). Par la suite, le bief jouera le rôle de bassin de chasse.

Ces interventions dans l’ensemble paraissent assez conventionnelles, puisqu’elles ne font que reprendre les solutions antérieures qui, pourtant, n’ont eu que des résultats limités, mais pourrait’il en être autrement face à l’afflux permanent de nouveaux matériaux dans la baie? On peut néanmoins noter avec satisfaction que la construction de nouvelles digues a été réduite: l’ensablement ne sera pas accéléré dans les zones protégées induites, comme cela a été le cas à Cap Hornu après la mise en place de la digue submersible (Dupont, 1981). Néanmoins, la seule réponse efficace au colmatage serait le prélèvement de matériaux. Mais se posent alors de nouvelles questions: où? comment? à quel prix? Tant que les techniques d’extraction respectueuses de l’environnement, les zones de stockage et l’utilisation de ces matériaux fins n’auront pas été définies, cette solution restera dans le catalogue des trop nombreuses propositions faites depuis des siècles (Lefils, 1858) pour lutter contre l’ensablement de la Baie de Somme.
 

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