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Flash rip currents are transient non-fixed offshore-directed jets of water often associated with migrating surf-zone eddies. They can occur on featureless (alongshore-uniform) beaches and are essentially hydrodynamically controlled. Due to their unpredictable nature, they represent one of the most significant hazards to bathers across surf zones worldwide, especially in Tropical West Africa, where high levels of flash rip activity and a lack of a lifeguard service lead to high drowning rates. Recent work has shed light on two contrasting driving mechanisms for non-fixed rips: (1) cascading vortices generated by wave breaking, and (2) shear instabilities of the longshore current. This research provides the first quantitative scientific understanding of wave-driven currents in Tropical West Africa. Specifically, the study focussed on the dynamics of flash rips occurring along alongshore-uniform beach morphology, through the collection of unique Lagrangian field measurements of flash rips. During two periods, February 2013 and March 2014, 13 days of field data collection occurred at Grand Popo beach on the southerly-facing Bight of Benin coast (Gulf of Guinea, West Africa). The experiments measured flash rip currents, nearshore hydrodynamics and morphology at a moderately energetic (long-term average significant wave height, Hs = 1.36 m, and peak wave period Tp = 9.4 s), sandy alongshore-uniform low-tide terraced beach exposed to South Atlantic groundswells and local wind-waves. A suite of GPS drifters, dye-tracking and video confirmed the presence and characteristics of low high energy flash rips (up to 0.7 m/s) in the surf zone, while in-situ acoustic wave and current measurements from the surf zone and inner shelf provided metocean forcing conditions (0.8

The coastal zone of the Gulf of Guinea is exposed to high-energy ocean swell generated in the South Atlantic. This zone is under both increasing societal pressure and the threat of coastal erosion. In order to understand the primary hydrodynamic and sediment processes along this stretch of coast, an intensive field campaign was conducted at Grand-Popo beach in Benin (12 to 19/03/2014). Flash rips current has been shown to occur repeatedly in this environment. This process is transient in both time and space, field data on it is scarce, with video monitoring appearing as a relevant approach to capture their dynamics on large temporal and spatial scales. In this study, we implemented a method based on image processing in order to detect the presence of rips, to extract their characteristics and to further link them to the forcing conditions. 434 events recorded in 7 days: the method is relevant for flash rip study. The preliminary results show more occurrence for low incidence in comparison to available conditions but not representative enough to conclude and we report an increasing littoral drift (as the incidence angle) makes the flash rip dissipate faster. Lastly, directional spreading increases the lifetime of flash rip but not the crossshore extension. The prespective are to improve in situ measurment method to detect suspended matter in rip and turbulence and generation mechanisms, to deploy two coupled ADCP of different frequencies and a colocated turbidimeter located in the flash rip neck will allow us to retrieve Reynold turbulent stresses components and to address the sediment grain size and concentration and lastly to make a proper statistical study on the available data.

Entre les mois de décembre 2013 et mars 2014, une douzaine de tempêtes ont touché la pointe bretonne avec une fréquence exceptionnelle. C'est au mois de février que ces évènements ont été les plus fréquents et particulièrement virulents. Les hauteurs significatives des vagues mesurées au large du Finistère ont atteint respectivement 12,3 m et 12,4 m lors des tempêtes Petra et Ulla du 5 et du 14 février. L'analyse des conditions hydrodynamiques montre toutefois que seuls trois épisodes ont été particulièrement morphogènes car ils ont été combinés à des fortes marées de vive-eau ; il s'agit des évènements couvrant les périodes du 1 au 4 janvier, du 1 au 3 février, et du 2-3 mars 2014 durant lesquels les niveaux de marée observée ont été supérieurs au niveau des plus hautes marées astronomiques (PHMA). Les surcotes maximum (entre 0,80 m et 0,97 m) ont été atteintes lors de la tempête Ulla du 14-15 février. Il faut remonter à l'hiver 1989-1990 pour connaître une situation hivernale similaire, même si les tempêtes du mois de février 1990 avaient été encore plus nombreuses et plus violentes. Des mesures topo-morphologiques à haute fréquence réalisées sur une dizaine de cordons littoraux répartis sur le pourtour de la péninsule bretonne permettent d'évaluer les effets de ces évènements sur le recul du trait de côte. Elles montrent que durant la première phase (décembre-janvier), marquée notamment par l'épisode morphogène du 1 au 4 janvier 2014, l'érosion du rivage a été limitée, à l'exception du sud Bretagne. Cela s'explique par l'orientation plutôt sud-ouest de la houle incidente. De façon générale, le recul a atteint en moyenne -2,7 m (le minimum moyenné sur l'ensemble des sites : -0,6 m ; le maximum moyenné sur l'ensemble des sites : -6,20 m). Durant la seconde phase de mi-janvier à mi-février, caractérisée par la tempête du 1-2 février qui a été la plus morphogène de l'hiver, le recul moyen a atteint -4,2 m (le minimum moyenné sur l'ensemble des sites : -1,5 m ; le maximum moyenné sur l'ensemble des sites : -9,5 m). C'est essentiellement la côte nord et ouest de la Bretagne qui a enregistré les reculs les plus importants car la houle était alors orientée O-NO. Durant la troisième et dernière phase qui s'étend de mi-février à mi-mars, marquée par l'épisode morphogène du 2-3 mars, le recul du trait de côte à été très faible. Il a atteint -1 m en moyenne (le minimum moyenné sur l'ensemble des sites : -0,6 m ; le maximum moyenné sur l'ensemble des sites : -1,9 m). À l'échelle de l'hiver 2013-14, l'érosion du rivage pour l'ensemble des sites observés a atteint -6,3 m en moyenne (minimum : -0,2 m ; maximum : -30,1 m). Lorsque l'on observe plus en détail ces chiffres, il apparaît que ce sont les cordons dunaires qui ont le plus reculé, viennent ensuite les formes fuyantes à pointe libre de type flèches sableuses ou les cordons de galets ; les reculs les plus faibles concernent les plages adossées ou les falaises entaillées dans des matériaux cohérents comme les plages pléistocènes ou les falaises de head. La réponse des plages aux trois épisodes morphogènes a été différente. Celui du début du mois de février reste le plus érosif et s'explique en grande partie par une plus forte sensibilité des cordons préalablement fragilisés par l'épisode du début du mois de janvier. À l'inverse, la tempête du mois de mars n'a pratiquement eu aucun impact. Ces éléments montrent qu'il n'y a aucun effet cumulatif attesté de l'effet des tempêtes. Sur une longue période marquée par une série d'évènements tempétueux, au-delà d'un certain seuil dans le processus de recul du rivage, l'action érosive des épisodes morphogènes n'agit plus de façon significative, quelle que soit leur intensité.

Contrat SAPHYR (1992-1993)