GEOLOGIE LOCALE
LE DOUBLE TOMBOLO DE LA PRESQU'ÎLE DE GIENS

HYPOTHESE SUR SA FORMATION

Préambule

Le double tombolo de Giens est quelque chose qui m'a toujours passionné et je me suis souvent demandé comment celui-ci avait bien pu se former ...... et depuis combien de temps ? ...... plusieurs millions d'années .... ou bien, moins que ça ?
N'ayant aucune compétence particulière en géologie, je me suis documenté au fil des années afin d'essayer d'avoir "une approche" à cette question.

Je rédige "ma réflexion personnelle" sur cette page à partir des documents que j'ai pu collecter, sans aucune prétention, mais avec la simple ambition d'un peu vous "éclairer" sur le sujet.
Vous pourrez à votre tour vous faire votre propre idée sur ce "fameux mystère" relatif à sa formation.

Avec les problèmes d'érosion du tombolo occidental, comme beaucoup d'entre vous, en me promenant, depuis plusieurs années j'ai photographié le triste état des lieux. La curiosité m'a incité à me documenter sur internet.
La synthèse de mes recherches est rassemblée dans les pages suivantes.

Mais qu'est-ce qu'un tombolo ?
La définition courante indique que « un tombolo est un cordon de sédiments reliant deux étendues terrestres. Le plus souvent, il s’agit d’un cordon littoral entre une île ou un îlot et la côte d'un continent ou d'une autre île. Le dépôt sédimentaire (généralement sableux) est le plus souvent causé par la réfraction du train de vagues due à l'île ».

Comment se forme un tombolo ?
La réfraction du train de vagues ? C’est le changement de direction imposé à la houle par un obstacle. Le train de vagues, ralenti et s’incurve en éventail en épousant la forme du rivage. L’élan de la houle est alors cassé, le vent ne pousse plus les vagues dans le même sens, l’énergie de la houle se perd dans le mouvement tournant, la mer lâche prise et tout ce qu’elle transporte tombe au fond. De coup de vent en coup de vent, les sédiments s’accumulent, forment un talus qui ralentit de plus en plus le flux… et finit par créer un rivage.
Pour qu'un tombolo se forme il faut que le rapport "d/L" soit inférieur à 1,5 ("d" est la distance de la côte du continent à l'île et "L" est la largeur de l'île dans la partie qui est parallèle à la côte. Pour notre tombolo nous avons 4km/6,5km= 0,6.
Si le rapport se situe entre 1,5 et 3,5 il y a formation d'un "saillant" à partir du rivage de la côte. Au delà de 3,5 il n'y a plus de dépôts significatifs.

Les doubles tombolos dans le monde
Le double tombolo de Giens est un phénomène géologique rarissime. Ses deux cordons dunaires parallèles et son étang central le rende exceptionnel. Il en existe moins de dix exemplaires dans le monde dont trois
dans la seule Méditerranée occidentale (Giens en France, Orbetello en Italie, et d'Ifach-Calpe en Espagne).

Hypothèse sur la constitution du double tombolo de Giens - (version avril 2013)
Les carottages effectués dans la glace dans la région de Vostok ont permis de reconstituer les variations du niveau des mers au fil des 420 000 dernières années.
Le dernier niveau "haut" des océans remonte à environ 120 000 ans et la dernière glaciation (niveau bas) à 18 000 ans.
Si le double tombolo existait déjà il y a 120 000 ans, il aurait forcement subit l'effet de l'érosion durant les 102 000 ans ou la mer a progressivement baissé son niveau pour atteindre -125 mètres.

En fonction des informations et réflexions détaillées sur cette page , je n'ai pas pu résister à la tentation de réaliser une "simulation" de ce qui "aurait pu se passer" depuis 100 000 ans.

Je vous rappelle que celle-ci n'est qu'une "hypothèse personnelle".

--- Documentation disponible
A partir d'un document (extrait de la page 1) établis par BLANC Jean Joseph (géologue) et des plans énoncés ci-après dont j'ai pris connaissance au début de l'année 2013, grâce à Pierre LAVILLE (géologue), je revois mon hypothèse initiale de 2007 afin que celle-ci soit cohérente avec ces dernières informations.
Je vais utiliser pour cela :
-- Plan A - Une coupe de terrain réalisée à partir des informations recueillies sur 3 carottages forés en 1997. Ceux-ci se situaient vers le milieu du tombolo ouest au droit de la borne 21,
-- Plan B - Un plan illustrant la présence d'un cordon antique induré devant l'ancienne cité d'Olbia,
-- Plan C - Une coupe de terrain dessinée après la réalisation d'un forage au village de La Capte sur le tombolo Est.
-- Plan D - Une coupe en travers du lit du Gapeau au niveau du quartier du Moulin Premier.
-- Plan E - Un plan illustrant la présence de "paléo-chenaux" dans le prolongement du Gapeau et du Pansard.

--- Réflexions
Si nous nous positionnons dans le temps à -11 000 ans BP :
-- Pour le tombolo Ouest nous avons des grès indurés datant de 28 000 BP qui nous indiquent une arête rocheuse entre l'Almanarre et Giens sous 3 à 6 mètres d'eau environ. (plan A et B). A ce moment là, Giens ne pouvait pas être une île, mais une simple "presqu'île".
-- Pour le tombolo Est nous trouvons sur le plan C :
---- du grès permien à partir de -70 mètres (250 Ma BP),
---- des éboulis à lentilles argileuses rouges de 40 à 70 mètres (de 11 000 BP à 3 Ma BP).

--- Première conclusion
Les différents sondages nous apportent la preuve que le double tombolo "dunaire" s'est constitué durant la dernière remontée des océans. (moins de 18 000 ans). Celui-ci est donc tout récent ..... par rapport aux périodes géologiques et n'a pas plusieurs millions d'années.

--- Apport des alluvions
Il est écrit dans certains documents que le Gapeau se jetait à une certaine époque dans le "Port de Toulon" et même dans le port de Carqueiranne. Si nous observons la carte des fonds marins en ces lieux, (plan F), nous constatons que la ligne des -30 m se situe juste au niveau de la digue du port et à seulement 400 m du rivage au large du Cap Brun et du Bou Rouge alors qu'elle est à 3000 m du tombolo ouest. Si le Gapeau s'était jeté dans le port durant quelques milliers d'années, la grande rade aurait probablement était remplie comme du côté d'Hyères. Sauf informations et preuves contraires, il peut être considéré qu'il n'y a aucun cours d'eau important qui a pu apporter des alluvions en provenance du côté de Toulon. Je considère alors que tous les dépôts constituant les tombolos proviennent donc du côté Est d'Hyères d'autant que la composition de ceux ci sont constitués de minéraux issus "des Maures" (plan C).



Ce plan de 1814 figure bien le double tombolo. Curieusement le cordon ouest est relativement large par rapport au côté Est - (zoom)


Plan A - coupe sur sondage - (zoom)
Page 6 - figure 1bis du document original


Plan B - cordon antique induré - (zoom)


Plan C - coupe sur forage tombolo Est - (zoom)
Page 7 - figure 2 du document original


Plan D - coupe sur fleuve Gapeau - (zoom)
Page 11 - figure 3 du document original

RECONSTITUTION DE L'EVOLUTION EN PLAN

Afin d'essayer de reconstituer la chronologie de la formation du double tombolo, j'ai utilisé comme base de travail une carte de 1638 qui est la plus ancienne et la plus précise, à ce jour en ma possession ..... pour l'époque. Les proportions ne sont que très approximatives, mais c'est le principe que nous recherchons !

* Plan n°1
- Nous sommes en 11 000 BP, le niveau de la mer qui remonte progressivement, est environ à la côte -50 m. qui correspond globalement à la fin des dépôts des éboulis à lentilles argileuses sous le tombolo Est (plan C). Le terrain émergé à ce moment là, remonte progressivement jusqu'au grès induré du tombolo Ouest et Giens est une "presqu'île". Le Gapeau commence à remplir son sillon d'érosion en apportant des alluvions en abondance (plan D) et remplit également les paléo-chenaux qu'il avait creusé lors de la dernière baisse du niveau marin (plan E).
Le Pansard et le Roubaud y contribuent également.
La coupe du lit du Gapeau (plan D), nous montre que le sous sol profond en rive droite est du grès permien, alors que la rive gauche est constitué de phyllades avec une faille à la jonction des deux.
--- la ligne bleu schématise les rivages au niveau -50 m. [hors alluvions -> rocher brut supposé] par rapport à aujourd'hui = BP --> before present. Le plan E ci-dessous met en évidence le volume des alluvions apporté par le Gapeau entre Giens et le Cap Bénat.

--- La zone" alluvions Gapeau 1", schématise les apports fait par le Gapeau à son stade primaire lorsqu'il arrivait par la dépression de Saint Jean, bien avant les dernières ères glaciaires. Ces dépôts constituent probablement la sous couche de tous ces apports.
--- La zone "alluvions Gapeau 2", schématise les apports fait par le Gapeau à son embouchure actuelle et qui se sont superposés aux précédents en comblant les paléo-chenaux.
--- Giens est en continuité du continent.


* Plan n°2
--- Les alluvions constitués de sables laguno-marins et d'argiles verdâtres puis les vases noires sont progressivement poussés vers l'ouest en direction de l'arête rocheuse située entre l'Almanarre et Giens durant la période de 8 500 BP à 5 000 BP pour faire des dépôts jusqu'au niveau -25 mètres environ. Sous l'effet des vagues, ces alluvions ne se déposent pas à l'horizontale, mais légèrement en pente, comme le fond sableux actuel.
--- Giens est en continuité du continent.


Plan E - Implantation des paléo-chenaux et du niveau marin à -50m
(zoom)

 


Plan F - Mise en évidence des fonds marins supérieurs à 30 m
(zoom --> clic sur carte) - (zoom détail port de Toulon)

 

 


Graphique G - Variation du niveau des océans depuis 19 000 BP
(zoom)



(H) Malgré l'ouverture fréquente d'une brèche par les services municipaux afin de vider l'eau de la lone de la Dollieule (entre l'Ayguade et les Salins), le ressac de la mer ramène en permanence des alluvions qui l'obstrue à nouveaux. Cet exemple peut éventuellement illustrer la façon dont a pu se réaliser le cordon dunaire ?? - (zoom)

Plan n° 1 - (zoom)

Plan n° 2 - (zoom)

* Plan n°3
--- De 5 000 BP à 3 000 BP les dépôts de sable issus des Maures commencent à se déposer :
----- sous le tombolo Est : sur une épaisseur de 25 mètres ( niveau -1 mètre) --> plan C
----- sous le tombolo Ouest : sur une épaisseur de 3 mètres (niveau zéro). --> plan A
Durant cette période, la vitesse de montée des océans a nettement ralenti. Le niveau va se stabiliser vers la côte -1m --> graphique G

----- les vagues amènent progressivement du sable sur l'ensemble de l'arête rocheuse du tombolo ouest. Les vents d'Est déplace ce sable par dessus la dune et créent ainsi la plage de "La Manarre" [Almanarre]. Durant cette période cela peut également permettre la constitution de la zone marécageuse de l'Estève (l'étang de l'Estagnets).
----- Comme vu précédemment, il n'y a pas de possibilités d'apports de matériaux par l'ouest pour constituer cette plage.
----- Giens devient une presqu'île, puis un tombolo simple avec les apports de sable.



Plan n° 3 - (zoom)

Photo retouchée illustrant le plan n° 3 - (zoom)

* Plan n°4
--- Le niveau des océans étant stabilisé au niveau actuel (en mètres) vers 2000 BP, les alluvions sont "ballottés" alternativement par les vents d'Est et d'Ouest..
--- Avec la faible hauteur d'eau, les courants marins commencent à créer l'amorce du deuxième tombolo, à l'Est, à partir de Giens (voir "comment se forme un tombolo" ci-avant).
C'est peut être dans cette configuration et à cette période que le port d'Olbia a pu exister.
--- Les alluvions ramenés par les vents d'Est peuvent également créer une dune émergée de part et d'autre l'embouchure du Gapeau,
--- Au fur et à mesure que le cordon Est progresse vers le nord, il bloque progressivement, puis totalement, l'apport de nouveaux alluvions vers le tombolo Ouest. Dans ces conditions, les dépôts des limons lors des inondations du Gapeau peuvent avoir rendu progressivement impraticable les activités du port.... éventuel.


Plan n° 4 - (zoom)

Photo retouchée illustrant le plan n° 4 - (zoom)
* Plan n°5
--- Les dépôts d'alluvions continuent à engraisser le cordon dunaire Est qui finit par faire la jonction avec celui du Gapeau.
--- Les crues du Gapeau commencent à remplir "le couloir" situé entre la côte et le cordon dunaire Est. A ce moment là, les eaux peuvent s'écouler vers l'Almanarre avec celles du Roubaud et se retrouvent emprisonnées entre les deux tombolos. Cela favorise le dépôt de vases d'étangs (plan A). Des brèches dans les cordons dunaires vont alors se produire pour évacuer ces excès d'eau vers la mer (voir témoignages ci-après "Brèches sur tombolos").
--- A partir de ce moment là, le tombolo Ouest est totalement privé d'apports de nouveaux matériaux et va commencer à régraisser. Les courants littoraux et sagittaux vont commencés à le ronger et chaque fois "qu'un grain de sable" sera emporté vers l'Est dans le nouvel étang, il ne reviendra plus et tous les prélèvements qui seront faits par l'homme ultérieurement ne feront qu'accélérer le phénomène.

* Plan n°6
--- Les
quantités d'alluvions apportés par les crues du Gapeau commencent à créer des zones de marécages.
--- Le cordon dunaire Est continue à s'engraisser,
--- Lors des orages, le Roubaud alimente "l'étang" qui vient de se former entre l'Almanarre et Giens.


Plan n° 5 - (zoom)


Plan n° 6 - (zoom)

* Plan n°7
--- Lors des crues du Gapeau, les marécages sont progressivement comblés et diminuent de surface.
--- A l'Est de l'embouchure du Gapeau les zones marécageuses sont progressivement aménagées pour collecter du sel à partir du début du millénaire par les grecs puis les romains.
--- A partir de 1480, le Roubaud draine les eaux de fuite du canal Jean Natte et il est canalisé jusqu'à l'étang du Pesquier.
--- Les prélèments de matériaux dans la baie de Giens et les tempêtes contribuent à la lente régression du tombolo Ouest.


* Plan n°8
--- Plans d'archives de 1634 réalisé par Christophe Tassin. Il correspond au plan n° 7 de l'évolution du double tombolo.


Plan n° 7 - (zoom)


Plan n° 8 - (zoom)

RECONSTITUTION DE L'EVOLUTION EN COUPE

L'assemblage des plans A et C, ci-avant, constitué des coupes de terrains réalisées vers le milieu du double tombolo, permet également d'essayer de reconstituer "le puzzle" de la formation du double tombolo en remontant dans le temps. Nous allons "supposer" pour cela que nous avons un dépôt "rectiligne" pour des dépôts de même nature entre les tombolos Ouest et Est.
L'échelle des hauteurs est 5 fois supérieure à celle des longueurs afin de faciliter la compréhension des différentes coupes.

* Coupe vers 11 000 BP
- Sous le tombolo Ouest, les grès indurés du pléistocènes sont en place depuis 28 000 BP. Nous ne connaissons pas leur évolution vers l'Est.
- Sous le tombolo Est, les éboulis à lentilles argileuses rouges solifluées à éléments de phyllades de Giens arrivent au niveau -39.5m, alors que le niveau de la mer est à -50m. environ (source CNRS).
Nous avons là une petite énigme car le niveau de la mer devrait se situer au dessus de ces dépôts.
- Nous ne connaissons pas l'évolution du niveau supérieur du grès permien vers le tombolo Ouest.

* Coupe vers 8 000 BP
- Sous le tombolo Ouest, nous avons une couche peu épaisse de matériaux non déterminés au dessus des grès pléistocènes.
- Sous le tombolo Est, la partie supérieure des dépôts des sables laguno-marins et argiles verdâtres de la période du Boréal est au niveau -32.5m.
- La niveau de la mer est au niveau -20m. environ, ce qui est cohérent.

* Coupe vers 5 000 BP
- Sous le tombolo Ouest, un mélange de sables, limons argileux noirs coquilliers et limons lagunaires se déposent sur une épaisseur de 3 à 5m.
- Sous le tombolo Est, le niveau supérieur des vases noires et mattes d'herbiers incarbonisées est au niveau -24.5m.
- Le niveau de la mer est au niveau -3m. environ.

* Coupe vers 3 000 BP
- Sur le tombolo Ouest, le sable qui se dépose en abondance durant cette période va finir par recouvrir les précédents alluvions. C'est à priori, le seul moment ou la plage de l'Almanarre va pouvoir se constituer avant que la formation du tombolo Est ne "bloque" l'apport des alluvions vers l'Ouest.
- Sous le tombolo Est, une épaisseur de 25m. de sables de plage à minéraux issus des Maures s'est déposée.
- Le niveau de la mer est au niveau -1m. environ.

* Coupe vers 2 000 BP
- Sur le tombolo Ouest, la dune s'est formée jusqu'à un niveau +2 mètres et des vases se sont déposées au fond de l'étang.
- Sur le tombolo Est, les dépôts de sable émergent et donnent naissance au cordon dunaire du tombolo.
- Le niveau de la mer est globalement au niveau actuel. Nous pouvons observer que la partie inférieure des dépôts de sable a une pente moyenne de 1,6 cm/m. (2450 cm/1500m)
- Dans ce contexte géologique avec un faible tirant d'eau, en dehors de barques à fond plat, il ne semble pas évident que dans l'étang du Pesquier :
--- des bateaux aient pu le traverser pour éviter de contourner Giens
,
--- qu'un port ait été aménagé pour débarquer des marchardises ou des personnes.

* Conclusion
- En fonction des observations ci-avant, il semble que le tombolo Est n'a pu se former et "émerger" de façon permanente que depuis une période inférieure à 3 000 ans. En effet, il y a 5 000 ans, les premiers dépôts de sable se sont fait alors que le niveau de la mer était 20 mètres au dessus.
Pour déposer 20m. de sable, il a probablement fallu plus de 2 000 ans (correspondant à 1 m. tout les 100 ans ou 1 cm toutes les années).

Je vous rappelle que tout le texte ci-dessus n'est qu'une "hypothèse personnelle", établie suivant l'argumentation que je viens de développer.

Remerciements :
- à Pierre LAVILLE pour les documents qu'il m'a communiqué et qui m'ont permis d'actualiser cette page en avril 2013.


dernière mise à jour le 09/09/2023

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