# Suivi citoyen des indicateurs des aléas d'érosion côtière et de submersion marine: création de l'application smartphone et tablette CoastAppli et expérimentation à Guissény (Finistère)

Pauline Letortu, Riwalenn Ruault, Mathias Rouan, Quentin Millière, Jean-Marie Derval, Valérie Ar Gall, Dominig Chorlay, Noémie Floch, Nicolas Loncle, Alain Hénaff, et al.

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Pauline Letortu, Riwalenn Ruault, Mathias Rouan, Quentin Millière, Jean-Marie Derval, et al. Suivi citoyen des indicateurs des aléas d'érosion côtière et de submersion marine: création de l'application smartphone et tablette CoastAppli et expérimentation à Guissény (Finistère). Géomorphologie: relief, processus, environnement, 2023, 29 (2), 10.4000/geomorphologie.17726. hal-04311549

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# Suivi citoyen des indicateurs des aléas d'érosion côtière et de submersion marine : création de l'application smartphone et tablette CoastAppli et expérimentation à Guissény (Finistère)

*Citizen monitoring of indicators of coastal erosion and flooding hazards: creation of the application for smartphones and tablets called CoastAppli and experimentation in Guissény (Finistère)*

Pauline Letortu, Riwalenn Ruault, Mathias Rouan, Quentin Millière, Jean-Marie Derval, Valérie Ar Gall, Dominig Chorlay, Noémie Floch, Nicolas Loncle, Alain Hénaff, Nicolas Le Dantec, Manuelle Philippe, Laurence David, Adeline Maulpoix et Jérôme Ammann

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OpenEdition
Journals

## Édition électronique

URL : https://journals.openedition.org/geomorphologie/17726

DOI : 10.4000/geomorphologie.17726

ISSN : 1957-777X

## Éditeur

Groupe français de géomorphologie

## Édition imprimée

Date de publication : 15 décembre 2023

ISBN : 9782913282995

ISSN : 1266-5304

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La Pérouse

## Référence électronique

Pauline Letortu, Riwalenn Ruault, Mathias Rouan, Quentin Millière, Jean-Marie Derval, Valérie Ar Gall, Dominig Chorlay, Noémie Floch, Nicolas Loncle, Alain Hénaff, Nicolas Le Dantec, Manuelle Philippe, Laurence David, Adeline Maulpoix et Jérôme Ammann, « Suivi citoyen des indicateurs des aléas d'érosion côtière et de submersion marine : création de l'application smartphone et tablette CoastAppli et expérimentation à Guissény (Finistère) », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], 29-2 | 2023, mis en ligne le 28 novembre 2023, consulté le 08 mars 2024. URL : http://journals.openedition.org/geomorphologie/17726 ; DOI : https://doi.org/10.4000/geomorphologie.17726
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# Suivi citoyen des indicateurs des aléas d'érosion côtière et de submersion marine : création de l'application smartphone et tablette CoastAppli et expérimentation à Guissény (Finistère)

## Citizen monitoring of indicators of coastal erosion and flooding hazards: creation of the application for smartphones and tablets called CoastAppli and experimentation in Guissény (Finistère)

Pauline Letortu<sup>a*,</sup> Riwalenn Ruault<sup>b</sup>, Mathias Rouan<sup>c</sup>, Quentin Millière<sup>b</sup>, Jean-Marie Derval<sup>d</sup>, Valérie Ar Gall<sup>e</sup>, Dominig Chorlay<sup>e</sup>, Noémie Floch<sup>f</sup>, Nicolas Loncle<sup>g</sup>, Alain Hénaff<sup>a*</sup>, Nicolas Le Dantec<sup>h</sup>, Manuelle Philippe<sup>i</sup>, Laurence David<sup>c</sup>, Adeline Maulpoix<sup>c</sup>, Jérôme Ammann<sup>h</sup>

## RÉSUMÉ

Les aléas côtiers (érosion, submersion, migration dunaire) et les dynamiques côtières sont souvent méconnus par le grand public. Or, dans un contexte de changement climatique et d'évolution de la législation (loi « Climat et résilience » en 2021) sur la gestion des aléas et des risques côtiers (risque(s) combinant aléa(s) et enjeu(x)), le suivi de l'évolution du littoral au travers d'indicateurs des aléas côtiers (position du trait de côte, niveau de la plage, niveau d'eau sur un repère lors d'une submersion, etc.) devrait être l'affaire de tous. Jusqu'à présent, aucune application citoyenne pour smartphone ou tablette ne permettait de suivre conjointement les indicateurs des aléas côtiers d'érosion et de submersion, alors que ces deux aléas sont souvent liés. Pour y remédier, dans le cadre d'un projet de recherche et de formation (2019-2022) regroupant des étudiants en géographie, en biologie et en informatique, nous avons créé l'application Android CoastAppli. CoastAppli, qui vise un public large (habitants, touristes, scolaires, gestionnaires du littoral, etc.) et a été expérimentée à Guissény (Finistère) entre janvier et octobre 2022 auprès de 86 personnes, permet de réaliser un suivi citoyen des indicateurs d'aléas côtiers. Grâce à l'implication des utilisateurs sur les quatre sites de cette commune, les résultats soulignent la fiabilité des données quantitatives (jusqu'à une erreur globale de ± 4 cm) et/ou qualitatives, ainsi que la haute fréquence d'acquisition (mensuelle). Par ailleurs, cela semble un bon moyen pour comprendre, discuter et réfléchir entre acteurs du territoire aux défis de gestion du littoral d'aujourd'hui et de demain.

**Mots clés :** aléas côtiers, indicateurs, suivi, sciences citoyennes, Guissény.

## ABSTRACT

Coastal hazards (erosion, flooding, dune migration) and coastal dynamics are often unknown by the general public. However, with climate change and changes in legislation («Climate and resilience» law in 2021) on the management of coastal hazards and risks (hazard(s) combined with assets), monitoring the coastal evolution through indicators of coastal hazards (position of the coastline, level of the beach, the water level on a benchmark during a flooding event, etc.) should be everyone's concern. Up to now, no smartphone or tablet application allowed the general public to participate in the joint monitoring of indicators of coastal erosion and flooding hazards whereas these hazards are often linked. To address this, as part of a research and training project (2019-2022) involving geography, biology and computer science students, we have created the Android app CoastAppli. CoastAppli, which targets a wide audience (inhabitants, tourists, pupils, coastal managers, etc.) and was tested in Guissény (Finistère) from January to October 2022 with 86 users, allows to realise a citizen monitoring of indicators of coastal hazards. Thanks to the involvement of the users on the four sites in this commune, the results underline the reliability of the quantitative (up to ± 4 cm of root-mean-square error) and/or qualitative data, as well as the high frequency of acquisition (monthly). It also seems to be a relevant way to understand, discuss and think with actors of the territory about the current and future challenges of coastal management.

**Keywords:** coastal hazards, indicators, monitoring, citizen science, Guissény.

## INFORMATION SUR L'ARTICLE

Reçu le 17 mai 2023

Reçu sous sa forme révisée le 13 octobre 2023

Définitivement accepté le 10 novembre 2023

<footnote><sup>a</sup> Univ Brest, CNRS, LETG UMR 6554, Institut Universitaire Européen de la Mer, rue Dumont d'Urville, 29280 Plouzané, France.</footnote>

<footnote><sup>b</sup> Ecole Universitaire de Recherche ISblue, UAR 3113 CNRS, Institut Universitaire Européen de la Mer, Université de Brest, Technopôle Brest Iroise, 29280 Plouzané, France.</footnote>

<footnote><sup>c</sup> CNRS, LETG-Brest UMR 6554, Institut Universitaire Européen de la Mer, Technopôle Brest Iroise, 29280 Plouzané, France.</footnote>

<footnote><sup>d</sup> Univ Brest, CNRS, LETG UMR 6554, Institut Universitaire Européen de la Mer, rue Dumont d'Urville, 29280 Plouzané, France.</footnote>

<footnote><sup>e</sup> Collège Diwan de Guissény, Rue du Chanoine Etienne Rannou, 29880 Guissény, France.</footnote>

<footnote><sup>f</sup> Communauté de communes Lesneven Côte des Légendes, 12 boulevard des Frères Lumière, 29260 Lesneven, France.</footnote>

<footnote><sup>g</sup> Mairie de Guissény, Place Porthleven-Sithney, 29880 Guissény, France.</footnote>

<footnote><sup>h</sup> CNRS, Geo-Ocean UMR 6538, Institut Universitaire Européen de la Mer, Université de Brest, Technopôle Brest Iroise, 29280 Plouzané, France.</footnote>

<footnote><sup>i</sup> AMURE UMR 6308 CNRS, Institut Universitaire Européen de la Mer, Université de Brest, Technopôle Brest Iroise, 29280 Plouzané, France.</footnote>

<footnote>*Auteur correspondant. Tél : +33 (0)2 90 91 55 88 ;
Courriels : pauline.letortu@univ-brest.fr (P. Letortu)
jeanmarie.derval@gmail.com (J.-M. Derval)
alain.henaff@univ-brest.fr (A. Hénaff)
riwalenn.ruault@univ-brest.fr (R. Ruault)
quentin.milliere@univ-brest.fr (Q. Millière)
mathias.rouan@univ-brest.fr (M. Rouan)
laurence.david@univ-brest.fr (L. David)
adeline.maulpoix@univ-brest.fr (A. Maulpoix)
valerie.ar.gall@diwan.bzh (V. Ar Gall)
dominig.chorlay@diwan.bzh (D. Chorlay)
guisseny.n2000@gmail.com (N. Loncle)
pi@clcl.bzh (N. Floch)
nicolas.ledantec@univ-brest.fr (N. Le Dantec)
jerome.ammann@univ-brest.fr (J. Ammann)
manuelle.philippe@univ-brest.fr (M. Philippe)</footnote>
# 1. Introduction

Pour un changement de comportement social autour des questions environnementales, les projets de sciences citoyennes peuvent constituer un catalyseur (Van Brussel and Huyse, 2019). Les sciences citoyennes (citizen science) (Irwin, 1995) peuvent être définies comme l'ensemble des activités de recherche scientifique dans lesquelles des citoyens (qui ne sont pas des scientifiques professionnels) s'impliquent, à titre bénévole, dans la collecte de données, l'analyse et/ou la valorisation d'un projet scientifique (Haklay, 2013 ; Sauleau et al., 2021). Les sciences citoyennes sont protéiformes avec différents modèles d'intégration des participants (tab. 1). Tout au long de cet article, nous utiliserons ce terme générique de « sciences citoyennes » en considérant comme « citoyen » un habitant, un scolaire ou un professionnel de la gestion du littoral.

<caption>Tab. 1 - Différents modèles de sciences citoyennes (Sauleau et al., 2021).</caption>

<table><caption>Tab. 1 - Different models of citizen science (Sauleau et al., 2021).</caption><thead><tr><th></th><th colspan="4">Sciences citoyennes</th></tr></thead><tbody><tr><td>Shirk et al., 2012</td><td>Contributory</td><td>Collaborative</td><td>Co-created</td><td>Collegial</td></tr><tr><td>Haklay, 2013</td><td>Crowdsourcing</td><td>Distributed intelligence</td><td>Participatory science</td><td>Extreme citizen science</td></tr><tr><td>Houllier et Merilhou-Goudard, 2016</td><td>Sciences citoyennes</td><td>Sciences citoyennes</td><td>Recherches participatives</td><td>Community-based research</td></tr><tr><td>Sauleau et al., 2021</td><td>Sciences contributives</td><td>Sciences collaboratives</td><td>Sciences participatives</td><td>Sciences communautaires</td></tr><tr><td>Initiateur du projet</td><td>Scientifique</td><td>Scientifique</td><td>Citoyen et/ou scientifique</td><td>Citoyen</td></tr><tr><td>Rôle du citoyen</td><td>Capteur de données (ex. inventaire)</td><td>Collecte, traitement et interprétation basique des données</td><td>Coopération étroite avec le scientifique, de la définition des objectifs à la valorisation des résultats</td><td>Porte toutes les étapes du projet avec l'appui du scientifique</td></tr><tr><td>Objectifs</td><td>Production de savoirs (publication scientifique)</td><td>Production de savoirs, initiation à la démarche scientifique</td><td>Production de savoirs, innovation scientifique et transformation de la société</td><td>Production de savoirs, transformation de la société à l'échelle de la communauté</td></tr><tr><td>Portée géographique</td><td>Large</td><td>large</td><td>Locale à large</td><td>Locale</td></tr><tr><td>Impact scientifique</td><td>Elevé</td><td>Elevé</td><td>Elevé</td><td>Moyen</td></tr><tr><td>Impact scientifique</td><td>Moyen</td><td>Moyen</td><td>Elevé</td><td>Elevé</td></tr></tbody></table>

de 13 ans d'existence) ou bien en planétologie (en 2023, 36 projets de sciences citoyennes portés par la NASA (national aeronautics and space administration)). Cela est plus rare en géomorphologie littorale alors que le besoin est fort. Les problématiques d'érosion côtière et de submersion marine intéressent le grand public, et ce, d'autant plus que les questionnements sont nombreux à propos de l'évolution des territoires littoraux dans un contexte de changement climatique et d'évolution de la législation sur la gestion des risques côtiers (par exemple, la loi « Climat et résilience » d'août 2021). Par ailleurs, certains programmes entre l'Etat et les collectivités comme les PAPI (programme d'actions de prévention contre les inondations) encouragent l'amélioration de la connaissance et de la conscience du risque, notamment auprès des citoyens.

Les aléas côtiers d'érosion et de submersion sont principalement appréhendés par les administrés au moment des événements paroxysmaux. Dans le cas des côtes d'accumulation avec les dunes, c'est souvent lors d'une tempête au moment d'une pleine mer de vive-eau que la dune peut reculer de plusieurs mètres en quelques heures. Face à l'inquiétude des administrés, les collectivités peuvent être tentées de répondre par la mise en place d'ouvrages en dur

Bien plus qu'un effet de mode, l'implication du public non scientifique professionnel existe depuis plus d'une décennie en raison de (i) l'accroissement de la participation directe, (ii) l'élévation du niveau moyen d'éducation, (iii) l'essor des technologies d'information et de communication (Houllier et al., 2017), et (iv) la volonté d'améliorer la capacité des territoires à s'adapter aux changements environnementaux actuels par l'intégration et la collaboration des différents participants (Chlous et al., 2017). Hubert et al. (2013) précisaient que les recherches impliquant le public « [...] sont à l'honneur et sont présentées comme une des façons de rapprocher chercheurs et citoyens dans de nombreux domaines ». L'intérêt à travers le monde est croissant pour les sciences citoyennes dans la recherche côtière, océanique et géomorphologique (Busch et al., 2016 ; Schlappy et al., 2017 ; Simoniello et al., 2019 ; Hennig et al., 2022), mais aussi en biologie (l'application française Pl@ntNet sur la biodiversité végétale a plus

(enrochements, par exemple) dans les semaines suivant l'érosion. Pourtant, des suivis à long terme des dunes mettent souvent en évidence la résilience de ces modelés : les phases d'érosion hivernales peuvent être suivies par des phases d'accrétion en été. Après plusieurs années, les traces de la tempête peuvent devenir invisibles mettant en évidence la résilience des formes (Suanez et al., 2012a ; Dodet et al., 2019). La connaissance de ces dynamiques naturelles grâce au rôle actif du grand public dans la collecte, l'analyse et/ou la valorisation des données pourrait ainsi favoriser la concertation et le partage de diagnostic des territoires littoraux et donc, au final, l'émergence de solutions admises par tous (gestionnaires, élus, et citoyens).

Les aléas côtiers (érosion, submersion marine, migration dunaire) et, plus largement, les risques côtiers sont étudiés par les scientifiques de l'Université de Brest (appelée aussi Université de Bretagne Occidentale) depuis plusieurs décennies (par exemple, les projets de recherche COCORISCO, AGEO, ARICO). Les démarches entreprises associent très fréquemment les scientifiques et les gestionnaires confrontés à ces questions sur leur territoire. En s'appuyant sur une démarche de co-construction entre chercheurs
et gestionnaires, l'observatoire OSIRISC (issu du projet de recherche Fondation de France « OSIRISC, vers un observatoire intégré des risques côtiers », 2016-2020) a défini et mis en œuvre des indicateurs spécifiques des composantes de la vulnérabilité systémique (aléas, enjeux, gestion, représentations sociales) et produit un indice global de vulnérabilité (Meur-Ferec et al., 2020 ; Le Berre et al., 2022).

Dans cet observatoire où sont réalisés des suivis des trajectoires de vulnérabilité des territoires côtiers, les indicateurs des composantes « enjeux », « gestion » et « représentations sociales », sont renseignés, d'une part, par les scientifiques à partir des diverses bases de données produites par les organismes nationaux (INSEE - institut national de la statistique et des études économiques -, cadastre, IGN - institut géographique national -, etc.) et, d'autre part, localement, par les données des gestionnaires eux-mêmes ou par des enquêtes menées directement auprès des habitants par les scientifiques (représentations sociales). La collecte des données propres aux aléas côtiers reste, par contre, plus difficile. Elle relève essentiellement des suivis scientifiques et, en plus faible proportion (mais de manière croissante), des suivis réalisés par les gestionnaires de quelques EPCI (rétablissement public de coopération intercommunale). De ce fait, ce type de collecte limite le nombre de sites pouvant être suivis. En effet, en dehors de suivis photographiques facilement mis en œuvre, l'observation quantitative infradécimétrique des évolutions des littoraux (trait de côte, profils de plage, etc.) repose généralement sur l'application des techniques et des outils relevant de la topographie et des techniques associées (tachéométrie, lasergrammétrie, photogrammétrie, etc.). Ce sont là des techniques onéreuses, qui nécessitent des compétences spécifiques pour leur mise en œuvre, pour la restitution des données et pour leur analyse. Ces compétences ne sont pas toujours présentes dans les collectivités territoriales et sont encore moins accessibles au grand public dans l'objectif d'une observation citoyenne des aléas côtiers.

Pour le suivi des indicateurs d'aléas côtiers d'érosion et de submersion, quelques dispositifs d'observation et de mesures réalisées par les citoyens sont à disposition en France (par exemple, Rivages, CoastSnap, Coastwards). Les dispositifs préconisés sont souvent descendants, c'est-à-dire décidés par les scientifiques (ce qui correspond d'après Sauleau et al. (2021) à des sciences contributives ou collaboratives) (tab. 1), généralement avec un seul indicateur

suivi selon un protocole unique (par exemple, le trait de côte suivi en marchant avec le GPS (système mondial de positionnement) du smartphone). Par ailleurs, les applications sont très souvent dédiées aux côtes d'accumulation comme les plages et les dunes. Les observations admettent des erreurs globales (intégrant la précision et l'exactitude) (fig. 1) inframétriques à plurimétriques (Harley et Kinsela, 2022). Le type de côtes d'application et l'erreur globale restreignent par conséquent leur champ d'utilisation et leur portée scientifique.

La problématique développée dans cet article porte sur la création d'une application de sciences citoyennes pour le suivi des indicateurs des aléas côtiers d'érosion et de submersion qui soit fiable et intelligible, dont les observations sont susceptibles d'alimenter les données scientifiques tout en permettant l'acculturation du public sur les aléas et les dynamiques côtières. Il convient de préciser que l'acculturation est un terme polysémique. La définition en sciences de l'éducation de Chauveau (2011) comme « un processus par lequel un individu ou un groupe assimile la culture d'un autre groupe » sera notre référence.

Grâce à l'application CoastAppli (Letortu et al., 2022; Letortu, 2023), librement téléchargeable sur https://www.isblue.fr/pratiques-innovantes/coastappli/, le suivi de plusieurs indicateurs d'aléas côtiers en Finistère est possible. L'application a été développée avec le système d'exploitation Android qui couvre 62 % des parts de marché des systèmes d'exploitation mobiles en France en décembre 2022 (StatCounter, 2023). CoastAppli est un dispositif d'observation coconstruit utilisant la science participative (Sauleau et al., 2021) (tab. 1) et applicable à tout type de côtes (côtes d'accumulation, d'ablation, artificialisées), permettant de renseigner des indicateurs des aléas côtiers d'érosion et de submersion marine. Les indicateurs sont : (i) pour l'aléa « érosion », soit le niveau de la plage (pour les côtes d'accumulation, d'ablation et artificialisées) pouvant être associé à la pente de la plage, soit la position du trait de côte (pour les côtes d'accumulation et d'ablation) ; (ii) pour l'aléa « submersion marine », c'est la hauteur d'eau maximale de l'inondation.

CoastAppli permet d'acquérir des données qualitatives et quantitatives. Pour ces dernières, la qualité souhaitée des données est une Eg (erreur globale) infradécimétrique pour que ces observations alimentent les séries de données de l'observatoire scientifique OSIRISC. Le développement de l'application citoyenne CoastAppli constitue une réponse intéressante qui tente de pallier les freins à l'acquisition de mesures des aléas côtiers par les gestionnaires et permet de multiplier leur nombre et le nombre de sites suivis grâce à l'engagement de nouveaux observateurs (habitants et scolaires). Le fait d'avoir des amateurs (habitants, scolaires) et des professionnels (gestionnaires) comme utilisateurs de l'application constitue une originalité. Les utilisateurs de ce dispositif sont formés à la fois à la compréhension des dynamiques littorales et à leur observation, puis ils mesurent les indicateurs des aléas côtiers et analysent les données (traduisant des dynamiques littorales) sur des périodes de plusieurs mois à plusieurs années. Ainsi, en comprenant mieux les dynamiques littorales, les réflexions et discussions autour de la gestion du littoral d'aujourd'hui et de demain devraient être plus aisées, notamment avec les décideurs. L'application faciliterait donc l'acculturation et les échanges, d'une part, entre citoyens et scientifiques, ce qui relève bien de l'objectif des sciences citoyennes et, d'autre part, entre les citoyens, les élus et les gestionnaires sur les

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Fig. 1 - Différence entre précision et exactitude.</figcaption></figure>

<caption>Fig. 1 - Difference between precision and accuracy.</caption>
évolutions du littoral d'aujourd'hui et de demain.

Les objectifs de la mise en place de CoastAppli sont des attendus opérationnels pour la mise en œuvre des suivis citoyens :

* sélectionner et faciliter les mesures de qualité (pour les données quantitatives : précision et exactitude) des indicateurs des aléas côtiers afin d'intégrer les citoyens au suivi des aléas côtiers ;

* former les citoyens au suivi des indicateurs des aléas et ainsi favoriser le dialogue entre habitants, scolaires, gestionnaires et élus.

Dans un premier temps, les protocoles et métriques à disposition dans l'application seront présentés. Dans un deuxième temps, les raisons du choix de la commune finistérienne de Guissény comme commune d'expérimentation seront explicités. Dans un troisième temps, la mise en place concrète du suivi citoyen avec les sites, les protocoles déployés sur ces sites et la formation des utilisateurs seront détaillés. Dans un quatrième temps, les principaux résultats de cette expérimentation de l'application seront décrits, puis discutés. Cet article se terminera par une conclusion dans laquelle les perspectives seront évoquées.

# 2. Protocoles et métriques utilisés dans CoastAppli

## 2.1. Protocoles s'appuyant sur le projet OSIRISC

Les indicateurs des aléas d'érosion et de submersion sont suivis grâce aux 20 protocoles coconstruits avec les scientifiques et les gestionnaires dans le cadre du projet OSIRISC (Philippe et al., 2021). Seuls huit protocoles fournissant des données quantitatives et qualitatives (tab. 2) ont été sélectionnés pour leur facilité de mise en place. La plupart sont transposables aux différents types de côtes (d'accumulation, d'ablation, et artificialisées).

Le suivi photographique permet un suivi qualitatif des dynamiques côtières. La prise du cliché dans l'application est reconduite précisément, de date à date. Grâce à une grille qui s'affiche sur l'appareil photo dans l'application, l'utilisateur y positionne certains repères explicités dans l'application et visibles sur le terrain (fig. 5). Cette grille et ses repères limitent voire annulent le traitement généralement long permettant la superposition exacte des clichés à comparer, lors de l'analyse diachronique des jeux de

<caption>Tab. 2 – Protocoles de suivi des indicateurs des aléas « érosion » et « submersion », créés par les scientifiques et les gestionnaires dans le cadre du projet OSIRISC, qui peuvent être intégrés à CoastAppli.</caption>

<table><caption>Tab. 2 – Protocols to monitor indicators of “erosion” and “coastal flooding” hazards, created by scientists and managers in the framework of the OSIRISC project that can be integrated into CoastAppli.</caption><thead><tr><th>Protocole de suivi des indicateurs de Paléa « érosion »</th><th>Protocole de suivi des indicateurs de Paléa « submersion »</th></tr></thead><tbody><tr><td>Suivi photographique</td><td>Hauteur d'eau par mesure verticale</td></tr><tr><td>Mesure verticale sur le haut de l'estran</td><td>Hauteur d'eau par lecture sur une échelle graduée</td></tr><tr><td>Mesure verticale sur le bas de l'estran</td><td>Hauteur d'eau par photographie</td></tr><tr><td>Distance entre un repère et le trait de côte</td><td></td></tr><tr><td>Pente de la plage</td><td></td></tr></tbody></table>

(en italique, les protocoles fournissant des données qualitatives ; en normal, les protocoles fournissant des données quantitatives).

(in italic, the protocols providing qualitative data; in regular, the protocols providing quantitative data).

photographies. Cela permet aussi d'éviter la mise en place d'un support fixe destiné à poser l'appareil photo qui artificialise le littoral et est sujet aux dégradations. La mesure verticale sur le haut de l'estran vise à mesurer la hauteur de sédiments par rapport à un point fixe sur le haut de la plage. Autrement dit, l'observateur réalise alors des mesures entre un repère fixe (explicité dans l'application et qu'il reconnaît sur le terrain) et la surface de la plage mobile au cours du temps. Cette mesure est associée à la mesure verticale sur le bas de l'estran pour avoir le suivi des sédiments sur deux points de la plage, formant un transect. Ces mesures sont particulièrement utiles pour suivre l'évolution du niveau des sédiments au droit des ouvrages, où les données sont rares (absence de données de l'INEC (indicateur national d'érosion côtière) sur les côtes artificialisées, fournies par le CEREMA (centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement)). Pour suivre la mobilité du trait de côte, la distance entre un repère et le trait de côte mesure la position de ce dernier (par exemple, la limite de la végétation) par rapport à un repère fixe tel qu'un panneau de signalisation. La pente de plage s'appuie sur la mesure d'angle et de distance à chaque rupture de pente, à l'aide d'un inclinomètre et d'un décamètre par exemple.

Sur un site de suivi, le cumul progressif des mesures horizontales et/ou verticales, réalisées toujours selon le même protocole, permet de disposer de jeux de données diachroniques rigoureusement comparables entre eux et qui peuvent répondre au niveau de qualité infradécimétrique exigé pour les séries d'observations scientifiques.

## 2.2. Métriques utilisées dans l'application

L'application est pensée pour que le suivi se fasse simplement, avec un instrument de mesure spécifique (pour les gestionnaires) ou sans (pour le grand public). Pour faire sans instrument de mesure, l'application intègre des métriques à disposition du grand public qui lui servent à étalonner toutes les mesures effectuées. La réflexion des étudiants s'est portée sur trois métriques de référence (fig. 2) :

* le coefficient de pas, qui est la distance d'une foulée moyenne de l'utilisateur. Cette première métrique permet de réaliser des mesures horizontales, de préférence plurimétriques (fig. 2A) ;

* la longueur de l'index (pour faire les « index successifs »), qui est la distance du bout de ce doigt au centre de la tête du métacarpe. Cette longueur permet d'effectuer des mesures horizontales et verticales, de préférence inframétriques (fig. 2B) ;

* la hauteur de la personne étalon qui correspond à la taille de la personne qui sera sur le cliché (pour effectuer des mesures verticales). Cette mesure exige l'aide d'une seconde personne qui doit tenir le smartphone ou la tablette (fig. 2C).

Lors de l'inscription de l'utilisateur dans l'application, au moins une de ces trois métriques doit être renseignée pour pouvoir réaliser les mesures. La Figure 2A montre, par exemple, comment calculer son coefficient de pas avec un décamètre posé au sol. Plusieurs valeurs peuvent être renseignées par métrique, car l'utilisateur peut être accompagné d'autres personnes lors des levés et les faire participer.

Ces métriques vont permettre de faire deux types de saisies (en complément de la saisie directe, qui, grâce à un outil de mesure, fournit directement la donnée) :

* par répétition : en indiquant le nombre de pas ou d'index
<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Fig. 2 - Métriques utilisables dans CoastAppli pour réaliser des mesures (d'après Derval, 2021).</figcaption></figure>

A : le coefficient de pas ; B : la longueur de l'index ; C : la hauteur de la personne étalon.

<caption>Fig. 2 - Metrics usable into CoastAppli to perform measurements (from Derval, 2021).</caption>

A: step coefficient; B: index finger length; C: height measurement.

successifs effectués pour mesurer une longueur ou une hauteur ;

* par comparaison : en photographiant au centre de la photo (pour éviter les distorsions) et en format paysage la personne étalon sur le même plan que l'objet à mesurer, l'application utilise un système de deux réglettes pour déterminer la hauteur de l'objet d'intérêt. Ainsi, sur la photographie, une première réglette est à positionner pour déterminer la hauteur de la personne étalon. Cette hauteur étant préalablement entrée dans l'application, la taille moyenne d'un pixel peut être déduite. Une deuxième réglette est ensuite à positionner sur l'objet d'intérêt à mesurer. En calculant le nombre de pixels nécessaires, la hauteur de l'objet d'intérêt est déterminée (fig. 2C).

Ces métriques (coefficient de pas, longueur de l'index, hauteur de la personne étalon) et ces types de saisie (directe, par répétition, par comparaison) ont été mis en place pour permettre au public amateur de collecter de la donnée. Les professionnels vont utiliser le type de saisie directe, car ils ont des outils de mesure (comme un décamètre, tout comme certains citoyens). Il est évident que l'exactitude et la précision des données seront différentes en fonction du type de saisies. C'est la raison pour laquelle ces informations sont intégrées dans les métadonnées des mesures afin de pouvoir attribuer différentes valeurs d'erreur aux mesures. Les métadonnées sont présentes dans un fichier au format CSV qui rassemble les données acquises par l'application. Ces dernières sont stockées dans une base de données sur un serveur en local à l'IUEM (institut universitaire européen de la mer, Université de Brest) et en accès libre sur demande.

### 3. Choix de la commune de Guissény (Finistère)

Guissény est une commune rurale (1991 habitants en 2019, avec 1439 logements dont 946 résidences principales, 419 de résidences secondaires et logement occasionnels, d'après l'INSEE) située sur la côte septentrionale du Finistère (Bretagne). Guissény, appartenant à la CLCL (communauté de communes Lesneven côte des légendes),

a été choisie comme commune d'expérimentation de CoastAppli en raison de :

* la présence d'aléas d'érosion et de submersion couplée à l'exposition de nombreux enjeux de la commune ;

* l'implication des élus, des gestionnaires et des scientifiques dans un suivi des aléas et des risques côtiers.

#### 3.1. Présentation générale du site

Cette commune est située à la terminaison septentrionale du plateau du Léon. Ce dernier s'arrête en abrupt à la falaise morte du Zorn dont le sommet est à une altitude de 50 à 60 m (fig. 3D). Cette falaise est devenue morte en raison de la formation d'une dune holocène (Guilcher et Hallégouët, 1991) s'étendant sur près de 2 km vers la plage du Vougo (fig. 3A, D) et vers la plage du Curnic (fig. 3D). Plus à l'est de la commune se trouve la plage de Nodéven marquée globalement par de l'accrétion (accumulation de 0,27 m/an entre 1952 et 2009, d'après l'INEC) (fig. 3B). L'estuaire du Quillimadec délimite la partie nord de la commune (fig. 3C, D). Cette embouchure est bordée par des falaises (au pied desquelles se développent des plages sableuses) et par des dunes. Le tracé du Quillimadec a fortement évolué puisqu'il débouchait avant à la plage du Vougo (Suanez et al., 2008). Il est aujourd'hui fixé sur une partie de son cours par l'urbanisation, notamment à la plage de la Croix où un complexe scolaire a été construit au cours du XXe siècle (fig. 3C). Une petite partie de cette côte est sujette aux inondations par la mer (fig. 4). L'érosion y est très localisée en lien avec le piétinement, car la tendance générale est à la sédimentation (CLCL, 2019).

La dune le long de la plage du Vougo correspond à un massif dunaire d'une largeur comprise entre 250 et 400 m culmine à 13 m NGF-IGN69. La dune constitue le rempart naturel à la submersion de la zone rétrolittorale, en partie habitée, dont les points les plus bas sont au niveau de l'étang lagunaire du Curnic du site Natura2000 (fig. 3D, 4). Le suivi géomorphologique de la plage/dune sur ce secteur est donc important pour la gestion du risque de submersion de la commune.

<figure><img src="image_6.png" /></figure>
<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Fig. 3 - Sites suivis par CoastAppli à Guissény.</figcaption></figure>

A : orthophotographie de Guissény (Géoportail, 2021) ; B : plage de Nodéven (Géoportail, 2021) ; C : plage de la Croix (Géoportail, 2021) ; D : carte géomorphologique issue de Bodéré et al. (1983) et Suanez et al. (2012a).

<caption>Fig. 3 - CoastAppli monitoring sites in Guissény.</caption>

A: orthophotograph of Guissény (Géoportail, 2021); B: beach of Nodéven; C: beach of la Croix; D: geomorphological map from Bodéré et al. (1983) and Suanez et al. (2012a).

## 3.2. Aléas et enjeux

Depuis la construction de la jetée du Curnic en 1974 à l'extrémité est de la plage du Vougo (fig. 3D), la plage connaît une érosion chronique de sa partie orientale (Suanez et al., 2010). Cette partie de plage a des phases d'érosion majeures lors des épisodes tempétueux, i.e., -6 m lors

de la tempête Johanna du 10 mars 2008 (Suanez et Cariolet, 2010), et -14 m lors des tempêtes de décembre 2013 à mars 2014 (Blaise et al., 2015; Stéphan et al., 2019). Sur la partie ouest de la plage, l'accrétion est chronique (Stéphan et al., 2019; Suanez et al., 2023). Ces dynamiques illustrent un phénomène de rotation de plage marqué par un transit de sédiments d'est en ouest sous l'action des courants de marée combinés
<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Fig. 4 - Zones basses soumises à la submersion marine à Guissény, où l'aléa fort (violet) correspond aux secteurs situés à plus de 1 mètre sous le NMR, l'aléa moyen (rose) aux secteurs entre 0 et 1 m sous le NMR, l'aléa lié au changement climatique (orange) concerne les secteurs situés sous le niveau marin en 2100 (qui correspond au niveau marin centennial augmenté de 70 centimètres afin de tenir compte du changement climatique en 2100) (CLCL, 2019).</figcaption></figure>

<caption>Fig. 4 - Low-lying areas exposed to coastal flooding in Guissény, where the high hazard (purple) corresponds to sectors located more than 1 metre below the NMR, the medium hazard (pink) to sectors between 0 and 1 m below the NMR, the hazard related to climate change (orange) concerns sectors located below the sea level in 2100 (which corresponds to the centennial sea level increased by 70 centimetres in order to take into account the climate change in 2100) (CLCL, 2019).</caption>

à la houle (Floc'h et al., 2022). Caractéristique de l'aménagement littoral français, la zone basse du Curnic a été poldérisée après la construction de la digue du Curnic dans les années 1830 au sud-ouest de la plage de Nodéven (fig. 3B), principalement pour des raisons économiques (gain de terres agricoles fertiles), puis a été partiellement transformée en parcelles habitées (Poncet, 1984 ; Verger et Ghirardi, 2009). La cote moyenne de cette zone basse est d'environ 4 m (fig. 3D) tandis que la cote retenue pour le NMR (niveau marin de référence) est de 5,2 m NGF-IGN69 (nivellement général de la France). Le NMR correspond, dans la cartographie des zones basses soumises à la submersion marine de l'atlas des risques littoraux de la CLCL (2019), au niveau atteint par la mer lors d'un événement centennial augmenté de 0,30 m afin de tenir compte du changement climatique comme le préconise le 5e rapport du GIEC (groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat) en 2014 (CLCL, 2019).

D'après la stratégie locale de gestion intégrée du trait de côte réalisée en 2022 à l'échelle de l'EPCI, le secteur du Curnic (fig. 4) présente les plus forts enjeux menacés de la commune. En cas d'érosion de la dune ou de défaillance de la digue du Curnic, 277 habitants (soit 14 % des habitants), 121 maisons (8 % des logements), 11 entreprises, 600

emplacements de camping et 50 ha sont menacés par la submersion (souvent plus de 1 m sous l'eau en cas de NMR). Les aléas d'érosion et de submersion marine sont ici interdépendants, comme c'est souvent le cas sur le littoral breton.

Face aux houles majoritaires d'ouest et de nord-ouest (hauteur significative des vagues moyenne entre 1 et 1,5 m, une période moyenne entre 9 et 10 s), la côte de Guissény est plutôt protégée. La plateforme à écueils issue du plateau du Léon, avec les îles et les queues de comètes qui émergent à marée basse, constitue un bon rempart face à l'assaut des vagues. Les plus grandes hauteur et périodes de vagues de tempête (respectivement ≥ 10 m et 8 s) se produisent entre décembre et février (Suanez et al., 2012a). Elles correspondent aux périodes venteuses (> 8 m/s, station Météo-France de Brignogan-Plages, à 7 km au nord-est de Guissény) soufflant du nord-ouest au sud-ouest (alors que les vents les plus fréquents proviennent du secteur sud à ouest). Pendant l'été (de juin à août), les vents sont beaucoup plus faibles (généralement ≤ 4,5 m/s), avant d'augmenter à nouveau à l'automne. Le marnage est macrotidal (jusqu'à 8,4 m), découvrant de grandes étendues de sable à marée basse (plus de 400 m pour la plage du Vougo) (Dissanayake et al., 2021).
### 3.3. Suivis et actions en cours

Le suivi géomorphologique de la plage et de la dune du Vougo est réalisé par l'observatoire de l'IUEM (Université de Brest) depuis 2004. Mis en place à la demande de la municipalité, en lien avec la gestion de ce site labellisé Natura2000, il a fait l'objet de nombreuses publications (par exemple, Suanez et al., 2008 ; Blaise et al., 2015 ; Stéphan et al., 2019) et est intégré au SNO (service national d'observation) DYNALIT (dynamique du littoral et du trait de côte). Depuis 2004, des profils de plage jusqu'à la limite de la dune sont réalisés au DGPS (système de positionnement différentiel par satellite) et au drone, avec un contrat de prestation entre l'Université de Brest et la commune de Guissény. Les gestionnaires effectuent également, depuis 2020, des suivis géomorphologiques au DGPS sur d'autres secteurs littoraux de la CLCL, complémentaires de ceux des scientifiques de l'Université de Brest, avec l'appui du partenariat Litto'Risques (conseil départemental du Finistère, Université de Brest et CEREMA). Ces instruments permettent d'obtenir des données ayant une précision infradécimétrique. L'ensemble de ces données de suivi géomorphologique alimente l'observatoire OSIRISC.

Les élus et les gestionnaires sont également moteurs dans la sensibilisation des citoyens aux aléas et risques côtiers (atlas des risques littoraux, conférences de vulgarisation scientifique « La mer monte ! », etc.), favorisant la mise en place d'un suivi citoyen des aléas côtiers.

## 4. Choix des sites, des protocoles et formation des utilisateurs

### 4.1. Choix des sites

Notre travail de terrain a été facilité par les gestionnaires N. Loncle, chargé de mission Natura 2000 sur la commune de Guissény, et N. Floch, responsable de la GEMAPI (gestion des milieux aquatiques et prévention des inondations) à la CLCL. Ils nous ont aidés à (i) sélectionner les sites d'étude après des sorties sur le terrain et l'aval du conseil municipal et de la communauté de communes, (ii) intégrer durant la phase d'expérimentation (de janvier à octobre 2022), en plus de N. Floch et N. Loncle, quatre habitants et 80 élèves du collège Diwan de Guissény (situé à proximité de la plage de la Croix, fig. 3C). Ces citoyens devaient effectuer des mesures régulières pour le suivi des aléas d'érosion et de submersion et tester l'intelligibilité des protocoles et de l'application.

Le projet de suivi citoyen a donc touché un total de 86 personnes, rassemblant des professionnels et des amateurs, de tranches d'âge variées, résidant principalement à Guissény (soit environ 4 % de la population communale totale en 2019). Quatre sites ont été intégrés à CoastAppli (fig. 3, A-C) :

* la plage de Nodéven est globalement en accrétion, mais le secteur nord connaît de l'érosion qui menace des habitations (CLCL, 2019). Sur cette partie de la plage, des enrochements ont été mis en place pour tenter de fixer le trait de côte. Cette plage est aussi localisée au droit d'une dune qui protège la zone submersible autour de l'étang lagunaire du Curnic (zone humide Natura 2000) et au nord-est de la digue du Curnic (fig. 3B);

* la plage de la Croix : dans l'estuaire du Quillimadec, ce site sableux évolue rapidement. De manière générale, seules quelques zones sont sujettes à l'érosion, en raison du piétinement. La première rangée de maisons est sujette aux submersions marines (CLCL, 2019) (fig. 3C, 4). Ce site dynamique est intéressant, car un projet de « renaturation » avec la destruction de l'ancien collège a été voté en juillet 2022 par les élus locaux. Il s'agit de recréer de l'espace d'accommodation dans la zone littorale (fig. 3C). Par ailleurs, cette plage est à proximité du collège Diwan, permettant une forte fréquence temporelle des levés par les élèves (fig. 3C);

* le secteur oriental de la plage du Vougo qui est accessible depuis la plage du Curnic, à côté de la station des sauveteurs en mer (fig. 3A), où l'érosion de la partie orientale de la plage est visible avec les escarpements dunaires (CLCL, 2019). En raison du suivi géomorphologique existant depuis 2004, notre application complète les connaissances avec des données qualitatives sur les dynamiques paysagères (protocole de suivi par photographie);

* le secteur occidental de la plage du Vougo (fig. 3A), où la dune est en accrétion. Comme le suivi géomorphologique existe depuis 2011, seul le protocole par photographie est déployé.

### 4.2. Des protocoles en fonction des sites et du profil de l'utilisateur

Pour que l'application soit intelligible et donc adaptée aux connaissances de chacun, nous avons défini trois profils d'utilisateurs (débutant, habitué et gestionnaire) donnant un accès différencié aux huit protocoles de mesure sélectionnés (tab. 2).

L'utilisateur est considéré comme « débutant » lorsqu'il ne connaît ni le lieu sur lequel il souhaite faire le suivi ni l'application CoastAppli. De ce fait, le nombre de protocoles est limité afin de se familiariser au littoral et au suivi des aléas côtiers. Un « habitué » connaît le lieu sur lequel il souhaite faire le suivi et a déjà utilisé CoastAppli. Une grande partie des protocoles associés au site lui sont accessibles. Le profil « gestionnaire » correspond à un professionnel travaillant sur le suivi des aléas côtiers sur les territoires concernés. Le statut de gestionnaire dans CoastAppli est seulement donné par le scientifique référent du site (qui est administrateur dans l'application).

Lors de l'inscription, l'utilisateur sélectionne son profil (cela peut être modifié ultérieurement) au regard des explications ci-dessus. Les levés les plus simples sont accessibles à tous les profils, et ceux, plus complexes, réservés seulement aux gestionnaires (tab. 3). Cela permet (i) d'avoir une application simple pour ceux qui la découvrent, (ii) de fidéliser l'utilisateur débutant qui va découvrir de nouveaux protocoles en fonction de sa montée en compétences, (iii) de limiter les erreurs de mesures en raison d'une mauvaise compréhension des protocoles.

Les six protocoles et les quatre sites d'étude ont été choisis avec les élus et les gestionnaires (tab. 3). Nous avons identifié les protocoles réalisables sur ce territoire à l'aide de repères visibles depuis le lieu de suivi et demeurant les plus fixes possible dans le temps comme des rochers, des cheminées de maison, des panneaux de signalisation, etc. (tab. 3, fig. 5). Pour la distance
entre un repère et le trait de côte, nous nous appuyons sur une ligne constituée d'au moins deux repères fixes (fig. 5). Pour présenter l'application et pour expliciter les mesures réalisées via les protocoles sur les sites de Guissény, une vidéo a été créée.

## 4.3. Formation et évaluation des pratiques des utilisateurs

Les 86 utilisateurs durant la phase d'expérimentation (de janvier à octobre 2022) ont eu une matinée de formation sur le terrain sur les aléas et les risques côtiers et sur la prise en

<caption>Tab. 3 - Sélection des protocoles « érosion » et « submersion » pour les quatre sites suivis à Guissény.</caption>

<table><caption>Tab. 3 - «Erosion» and «flooding» protocols selected for the four monitoring sites in Guissény.</caption><thead><tr><th>Site</th><th>Protocole de suivi des indicateurs de l'aléa « érosion »</th><th>Protocole de suivi des indicateurs de l'aléa « submersion »</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="3">Plage de la Croix</td><td>Suivi photographique</td><td>Hauteur d'eau par mesure verticale</td></tr><tr><td>Mesure verticale sur le haut de l'estran</td><td>Hauteur d'eau par photographie</td></tr><tr><td>Mesure verticale sur le bas de l'estran</td><td></td></tr><tr><td rowspan="3">Plage de Nodéven</td><td>Distance entre un repère et le trait de côte</td><td></td></tr><tr><td>Suivi photographique</td><td>Hauteur d'eau par mesure verticale</td></tr><tr><td>Mesure verticale sur le haut de l'estran</td><td>Hauteur d'eau par photographie</td></tr><tr><td rowspan="2">Plage du Vougo est</td><td>Distance entre un repère et le trait de côte</td><td></td></tr><tr><td>Suivi photographique</td><td></td></tr><tr><td>Plage du Vougo ouest</td><td>Suivi photographique</td><td></td></tr></tbody></table>

(en blanc : pour les débutants, habitués et gestionnaires ; en gris clair : seulement pour les habitués et gestionnaires).

(white: for beginners, regulars and managers; light grey: only for regulars and managers).

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Fig. 5 - Présentation de quelques protocoles et leurs repères à la plage de la Croix (d'après Derval, 2021).</figcaption></figure>

<caption>Fig. 5 - Presentation of some protocols and their benchmarks available at the beach of la Croix (from Derval, 2021).</caption>
main de l'application et/ou des carnets de terrain papier. En effet, comme les smartphones des élèves ne sont pas autorisés au collège et que les tablettes de l'établissement sont sous un système d'exploitation autre qu'Android, des carnets de terrain s'appuyant sur des captures d'écran de CoastAppli sont utilisés pour réaliser les protocoles. Seul un smartphone est utilisé avec l'enseignant pour le suivi photographique et pour envoyer les données collectées avec les carnets de terrain. Après cette formation, les utilisateurs étaient autonomes et pouvaient nous transmettre leurs retours d'expérience par appel téléphonique ou par courriel sur l'intelligibilité et l'ergonomie des protocoles de CoastAppli, mais aussi sur les éventuels bugs. Les difficultés pour chaque protocole (bien localiser le trait de côte ou le repère, partir du bon endroit pour la mesure, etc.) ont donc pu être identifiées. De plus, à la fin de la phase de test, 85 utilisateurs (sur les 86) ont complété un questionnaire de 20 questions. Ces questions portaient sur l'intelligibilité, l'ergonomie et l'intérêt des protocoles et de l'application, mais aussi sur la durabilité de l'engagement, les freins à leur engagement, la diffusion d'informations sur les aléas et les risques côtiers ainsi que sur leur avis général sur cette expérimentation. Le questionnaire a été complété en 15 à 45 minutes.

# 5. Résultats

## 5.1. Quantification de l'erreur des mesures

Pour que la donnée soit utile pour la production d'indicateurs de l'observatoire OSIRISC ou l'analyse locale des évolutions du littoral, la quantification de l'erreur est essentielle (respect du protocole par les contributeurs, erreur de frappe, etc.). La quantification de l'erreur est réalisée sur les mesures d'érosion, car aucune submersion n'a eu lieu durant la période d'expérimentation. La quantification de l'erreur (tab. 4) s'appuie sur :

* une estimation de l'exactitude des mesures par rapport à la donnée « vraie » (fig. 1), c'est-à-dire celle issue de la reconstitution photogrammétrique à partir d'images drone du 28 mars 2022 à la plage de la Croix (qui possède une erreur en 3D de 0,016 m) et des mesures faites par l'équipe scientifique au décamètre au même moment que les citoyens ;

* une estimation de la précision à travers la répétitivité de la mesure (fig. 1), notamment grâce aux enseignants V. Ar Gall et D. Chorlay du collège Diwan. Ces derniers ont collecté

des mesures répétées au même moment par différents élèves. Plusieurs sessions ont été menées durant la phase d'expérimentation à la plage de la Croix. D'autres mesures pour estimer la précision ont été réalisées lors de la sortie de vérité terrain du 28 mars 2022. L'utilisatrice gestionnaire a également été sollicitée pour réaliser des mesures directes pour estimer la précision de ses mesures.

Les profils « débutant » ou « habitué » utilisent la saisie directe (grâce à un décamètre), mais aussi celle par répétition et par comparaison. Le profil gestionnaire utilise uniquement la saisie directe. En fonction du profil de l'utilisateur et du type de saisies, les erreurs sont différentes. Pour les profils « débutant » et « habitué », l'exactitude est de 0,03 m et la précision de 0,10 m en saisie directe, soit une erreur Eg correspondant à la racine carrée de l'erreur quadratique moyenne de ± 0,11 m, obtenue à partir de la formulation suivante :

$$E_g = \sqrt{\text{exactitude}^2 + \text{précision}^2} \quad [1]$$

L'exactitude et la précision passent respectivement à 0,07 m et 0,15 m en saisie par répétition (soit une Eg de ± 0,17 m), et à 0,10 m et 0,25 m en saisie par comparaison (soit une Eg de ± 0,23 m). Pour le profil « gestionnaire », le recours à la saisie directe et l'expérience améliorent l'exactitude et la précision à 0,03 m chacune (tab. 4). Eg est minime (± 0,04 m) et correspond au souhait d'erreur infradécimétrique. Cela souligne que les données acquises avec l'application peuvent être complémentaires de celles des scientifiques et alimenter le jeu de données d'observation utile pour la compréhension et la gestion des problématiques liées aux aléas côtiers. Cette exactitude et cette précision sont un premier ordre de grandeur et devront être évaluées régulièrement, avec plus d'utilisateur (notamment ceux avec un profil de gestionnaire).

## 5.2. Premiers résultats du suivi citoyen

Les résultats présentés ci-dessous proviennent des mesures d'érosion entre le 17 janvier et le 14 octobre 2022 inclus. Cette période n'a pas connu d'événement érosif majeur ni de submersion. Durant ces dix mois, l'application a reçu 356 contributions complètes (tab. 5) sur les 359 reçues. Sans surprise, le suivi photographique a bien fonctionné à Guissény, totalisant 145 contributions sur 356 (tab. 6), car ce protocole disponible sur les quatre sites reste facile et rapide à mettre en œuvre, tout en étant ludique. Mais c'est la

<caption>Tab. 4 – Exactitude, précision et erreur globale des mesures sur CoastAppli en fonction du type de saisies et du profil des utilisateurs.</caption>

<table><caption>Tab. 4 – Accuracy, precision and global error of measurements on CoastAppli in function of the kind of data keyboarding and in function of user's profile.</caption><thead><tr><th>Érreur (m)</th><th>Type de saisies</th><th>Débutant ou habitué</th><th>Gestionnaire</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="3">Exactitude avec la métrique de la distance moyenne</td><td>Saisie directe</td><td>0,03</td><td rowspan="3">0,03</td></tr><tr><td>Saisie par répétition</td><td>0,07</td></tr><tr><td>Saisie par comparaison</td><td>0,10</td></tr><tr><td rowspan="3">Précision avec la métrique de l'écart type</td><td>Saisie directe</td><td>0,10</td><td rowspan="3">0,03</td></tr><tr><td>Saisie par répétition</td><td>0,15</td></tr><tr><td>Saisie par comparaison</td><td>0,25</td></tr><tr><td rowspan="3">Érreur globale (racine carrée de l'erreur quadratique moyenne)</td><td>Saisie directe</td><td>0,11</td><td rowspan="3">0,04</td></tr><tr><td>Saisie par répétition</td><td>0,17</td></tr><tr><td>Saisie par comparaison</td><td>0,23</td></tr></tbody></table>
<caption>Tab. 5 - Nombre de contributions par site en fonction des utilisateurs (du 17/01/2022 au 14/10/2022).</caption>

<table><caption>Tab. 5 - Number of contributions per site according to users (from 01/17/2022 to 10/14/2022).</caption><thead><tr><th></th><th>Plage de la Croix</th><th>Plage de Nodéven</th><th>Plage du Vougo est</th><th>Plage du Vougo ouest</th><th>Total</th></tr></thead><tbody><tr><td>Habitants</td><td>97</td><td>56</td><td>30</td><td>19</td><td>202</td></tr><tr><td>Collégiens</td><td>149</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>149</td></tr><tr><td>Gestionnaires</td><td>5</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td><td>5</td></tr><tr><td>Total</td><td>251</td><td>56</td><td>30</td><td>19</td><td>356</td></tr></tbody></table>

<caption>Tab. 6 - Nombre de contributions par site en fonction des protocoles (du 17/01/2022 au 14/10/2022).</caption>

<table><caption>Tab. 6 - Number of contributions per site according to protocols (from 01/17/2022 to 10/14/2022).</caption><thead><tr><th></th><th>Plage de la Croix</th><th>Plage de Nodéven</th><th>Plage du Vougo est</th><th>Plage du Vougo ouest</th><th>Total</th></tr></thead><tbody><tr><td>Suivi photographique</td><td>77</td><td>19</td><td>30</td><td>19</td><td>145</td></tr><tr><td>Mesure verticale sur le haut estran</td><td>145</td><td>25</td><td></td><td></td><td>170</td></tr><tr><td>Mesure verticale sur le bas estran</td><td>15</td><td></td><td></td><td></td><td>15</td></tr><tr><td>Distance entre un repère et le trait de côte</td><td>14</td><td>12</td><td></td><td></td><td>26</td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Fig. 6 - Evolution de la plage de la Croix du 17/01/2022 au 14/10/2022 avec les données des utilisateurs de CoastAppli (suivis qualitatif et quantitatif (uniquement par saisie directe, avec une erreur globale de ± 0,11 m)).</figcaption></figure>

<caption>Fig. 6 - Evolution of the beach of La Croix from 01/17/2022 to 10/14/2022 with CoastAppli users' data (qualitative and quantitative monitoring (direct keyboarding only with a global error of ± 0,11 m)).</caption>

mesure verticale sur le haut de l'estran (disponible à la plage de la Croix et de Nodéven) qui a été le protocole le plus utilisé avec 170 contributions (tab. 6), alors que l'engagement en temps et le niveau de compétence y sont plus élevés. La volonté de participer au suivi quantitatif semble donc importante. La distance entre un repère et le trait de côte (disponible à la plage de la Croix et de Nodéven) et la mesure verticale sur le bas de l'estran (disponible uniquement à

la plage de la Croix) ont reçu respectivement 26 et 15 contributions (tab. 6).

L'application a été particulièrement utilisée sur la plage de la Croix avec 149 observations des collégiens, 97 des habitants et 5 des deux gestionnaires (tab. 5). Sur ce site, tous profils confondus, 145 mesures verticales sur le haut de l'estran, 77 suivis photographiques, 15 mesures verticales sur le bas de l'estran (accessible uniquement à
marée basse) et 14 mesures de distance entre un repère et le trait de
côte ont été réalisés (tab. 6). Les premiers résultats de CoastAppli
exposés ici portent donc sur la plage de la Croix.

Sur ce site, le suivi a été régulier avec au moins un levé mensuel pour chacun des protocoles, ce qui correspond à une fréquence de levés que les gestionnaires et les scientifiques ne peuvent pas atteindre autrement (fig. 6). Le suivi qualitatif (photographies) met bien en évidence l'évolution de la plage et de la végétation à l'échelle saisonnière (fig. 6). Les évolutions sont limitées, car la période étudiée n'a pas été tempétueuse et la position du site dans l'estuaire limite l'impact des vagues de tempête. Les premiers levés quantitatifs par saisie directe (soit une E<sub>g</sub> de ± 0,11 m) traduisent un niveau du bas de plage qui augmente après la période hivernale (évolutions qui sont significatives par rapport à l'exactitude et la précision des mesures). Un suivi à long terme nous permettra de renseigner l'évolution de ce site.

5.3. Le retour d'expérience et diffusion de l'information

Les principaux résultats des 85 questionnaires complétés à la fin
de la phase d'expérimentation de l'application (de janvier à octobre
2022) montrent une bonne intelligibilité des protocoles et un niveau
élevé d'ergonomie des mesures à réaliser avec l'application ou avec
les carnets de terrain (fig. 7). L'ergonomie conditionne grandement la
durabilité de l'engagement dans un suivi citoyen. Pour les collégiens,
associer des jeux sur l'application leur apparaît comme prioritaire
sinon ils n'utiliseront pas l'application dans le cadre personnel.
Pour l'ensemble des catégories de répondants (habitants, collégiens,

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Fig. 7 - Facilité ou difficulté de la réalisation de la mesure avec CoastAppli, d'après les 85 questionnaires.</figcaption></figure>

0. Très difficile ; 1. Difficile ; 2. Relativement difficile ; 3. Relativement facile ; 4. Facile ;
5. Très facile ; pas de réponse.

<caption>Fig. 7 - Ease or unease of performing the measurement with CoastAppli, based on the 85 questionnaires.</caption>

0. Very difficult; 1. Difficult; 2. Relatively difficult; 3. Relatively easy; 4. Eeasy; 5. Very easy; no answer.

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Fig. 8 - Diffusion d'information auprès des familles sur les risques côtiers (à gauche) et CoastAppli (à droite), d'après les 85 questionnaires.</figcaption></figure>

<caption>Fig. 8 - Dissemination of information to families on coastal risks (on the left) and CoastAppli (on the right), according to the 85 questionnaires.</caption>

gestionnaires), la motivation à utiliser l'application sur plus d'un an sera d'autant plus forte que l'application augmentera le nombre de sites suivis et améliorera régulièrement son ergonomie.

Concernant la diffusion d'information sur les aléas et les risques côtiers, les discussions sur le thème des risques côtiers au sein des cercles familiaux et des groupes sociaux par l'entrée de l'application semblent mieux fonctionner que les entrées « classiques » (cours, informations sous format papier) avec 44 répondants contre 31 répondants sur 85 (fig. 8). Il convient de rester prudent, car il serait plus convaincant de comparer ces résultats avec ceux d'un groupe test n'ayant pas utilisé CoastAppli.

5.4. Restitution des résultats auprès des citoyens

Nous avons restitué ces résultats auprès des utilisateurs en juin et
décembre 2022 lors de trois sessions de deux heures. La première
restitution a eu lieu avec les habitants en mairie début juin, puis une
deuxième avec les collégiens au collège Diwan fin juin. Une troisième
présentation grand public a été réalisée en décembre 2022 pour la
conférence publique « La mer monte ! », organisée par la CLCL. Les
:anges ont été très constructifs et les utilisateurs étaient satisfaits
de voir que leurs données sont analysées et utiles à la recherche et à la
gestion. Le délai de six mois entre le début de la collecte de données
et la restitution des résultats est apprécié par les utilisateurs pour
poursuivre leur engagement.

6. Discussion

L'intérêt des sciences citoyennes ne fait plus débat et la qualité des
publications met en exergue le potentiel de la relation « scientifiques-
citoyens » (apports mutuels, reconnaissance, dialogue, valorisation)
dans le cadre du suivi du littoral (notamment l'exactitude et la
précision des données) comme indiqué par Pucino et al., (2021).
L'application CoastAppli à Guissény permet de collecter des données
qualitatives, mais aussi des données quantitatives dont la précision,
l'exactitude, la fréquence temporelle ouvrent des potentialités pour
le suivi des dynamiques littorales sur les côtes d'accumulation et
probablement sur les autres types de côtes. Par ailleurs, les sciences
citoyennes, au-delà de la collecte de données et de l'acculturation,
permettent aussi d'attirer l'attention des médias sur les problématiques
des aléas et des risques côtiers (bonne diffusion de l'information
autour du suivi citoyen par la presse locale avec trois articles et une
vidéo pour la presse locale durant les dix mois d'expérimentation).Ce
projet de recherche et de formation a largement dépassé les attendus
initiaux dans sa phase d'expérimentation. Mais le chemin reste long
avant de devenir un outil pérenne. Ainsi, pour que le suivi demeure,
de nouveaux repères plus visibles et solides (les rochers peuvent
s'émousser) devront être trouvés sur certains sites. Des supports
de communication présentant l'application devront également être
mis en place pour diffuser l'information aux habitants, mais aussi
aux touristes. L'élargissement de ce projet (dont le coût total a été de
36 962,60 € H.T.) à d'autres sites nécessitera d'avoir :

* une personne dédiée pour veiller au bon fonctionnement et à l'amélioration de l'application, à l'animation du réseau des utilisateurs, pour la communication ;

* d'autres financements pour le déploiement de nouveaux sites de suivi (autour de 8 000 € pour le déploiement sur deux
sites, avec un total de six protocoles), pour la continuité de suivis existants (de l'ordre de 2 500 € par an pour la même configuration) et pour les prestations informatiques (mises à jour et développements de l'application) ;

* une collaboration avec d'autres chercheurs en géographie humaine et en sciences de l'éducation pour mieux appréhender les interactions sociales et les apprentissages générés grâce à cette application.

Quant à la mobilisation des utilisateurs, le gestionnaire N. Loncle n'a contribué qu'une fois à l'application (raison pour laquelle il n'a pas répondu au questionnaire) et N. Floch a peu participé à la collecte de nouvelles données (4 contributions sur 356). Leur intérêt est pourtant réel, mais leur implication fut limitée par le manque de temps. Le partenariat avec les collégiens a montré toute sa pertinence : les levés sont de qualité, en nombre (données mensuelles) et les collégiens constituent un excellent « vecteur de diffusion » de connaissance sur les aléas et les risques côtiers. Cette collaboration effectuée sur l'année scolaire 2021/2022 a été reconduite, à leur demande, pour les années 2022/2023 et 2023/2024. Un habitant continue également à collecter des données sur les quatre sites de Guissény. Cela permettra de répondre à nos questionnements suivants : l'engagement citoyen est-il durable ? Comment intégrer les citoyens dans les parties « analyse des données » et « interprétation des résultats » ? Comment souhaitons-nous valoriser (entre concertation et implication active du grand public) les résultats de cette recherche ?

## 7. Conclusion

L'application CoastAppli pour le suivi citoyen des indicateurs des aléas côtiers (érosion et submersion), issue d'un projet de recherche et de formation, a été créée et testée sur le littoral de Guissény (Finistère). Ce projet de sciences citoyennes a été expérimenté pendant dix mois par quatre habitants, 80 collégiens et deux gestionnaires (86 personnes au total). Cette application remplit deux fonctions :

* acquérir des données à haute fréquence temporelle (tous les mois, par exemple) et sur plusieurs sites qui sont exploitables pour la compréhension des dynamiques physiques du littoral (en complément des suivis réalisés par les scientifiques), avec une erreur globale de ± 0,04 m pour les gestionnaires en saisie directe. Par ailleurs, malgré des imprécisions et inexactitudes pouvant être pluridécimétriques liées aux types de saisies par comparaison et par répétition, le suivi citoyen permet d'appréhender des évolutions significatives du littoral ;

* constituer un bon outil pour l'acculturation aux aléas et risques côtiers et peut servir de medium (moyen) pour dialoguer entre les acteurs du territoire autour de la problématique du littoral d'aujourd'hui et de demain.

Au regard de ces résultats, l'application peut faire l'objet d'améliorations. Les perspectives de développement à court terme (< 3 ans) que nous souhaiterions mettre en place pour CoastAppli consistent à :

* déployer l'application sur deux autres communes du département du Finistère (trois communes nous ont déjà sollicités). Le déploiement pourrait s'appuyer sur le soutien financier et humain de la commune (ou l'EPCI), de l'école universitaire de recherche interdisciplinaire spécialisée en

sciences et technologies marines ISblue et du département du Finistère (partenariat Litto'Risques) ;

* valoriser les données de CoastAppli sur l'infrastructure de données géographiques INDIGEO (infrastructure de données et d'informations géoréférencées sur l'environnement ; Gourmelon et al., 2017) avec un développement pour visualiser les mesures, comme cela existe actuellement avec la refonte de l'outil MADDOG. (Suanez et al., 2012b) pour les données des observatoires de l'IUEM et OSIRISC (https://osi.univ-brest.fr/);

Une des perspectives à moyen terme (entre 3 et 10 ans) serait d'intégrer de nouveaux protocoles de suivi à l'application, comme le traitement photogrammétrique à partir des photographies smartphone (Cariou et al., 2021), mais seulement lorsque ce traitement sera libre et automatisable.

## Remerciements

Ce travail a été soutenu par le projet ISblue «Interdisciplinary graduate school for the blue planet» co-financé par une aide de l'État gérée par l'Agence Nationale de la Recherche au titre du programme « Investissements d'avenir » intégré à France 2030, portant la référence ANR-17-EURE-0015. Les auteurs remercient le soutien fourni par le programme européen Interreg Atlantic Area via le projet AGEO (EAPA 884/2018). Ce projet a également bénéficié d'une aide de l'Etat gérée par l'Agence Nationale de la Recherche au titre du programme « Investissements d'avenir » portant la Référence ANR-19-GURE-0001. Nous remercions les étudiants ayant travaillé sur ce projet, les utilisateurs de CoastAppli ainsi que les élus de la commune de Guissény pour leur confiance. Nous remercions aussi le département du Finistère pour le soutien à ce projet ainsi que les relecteurs pour leur aide précieuse.

Pour citer l'application CoastAppli, il est conseillé de se référer à son DOI (https://doi.org/10.35110/d7bf3c9b-34d2-408e-a1e8-c61e8fb2138f). Cette application a fait l'objet d'un dépôt logiciel en mars 2022 (IDDN.FR.001.130002.000.S.P.2022.000.30000) auprès de l'agence pour la protection des programmes. La marque CoastAppli a été déposée en mai 2023 à l'INPI (institut national de la propriété industrielle) sous le n° 4964281 en classes 9, 41, et 42.

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Abridged English Version

Coastal erosion and coastal flooding often remain unknown hazards and elected officials and coastal managers may have difficulty discussing these phenomena with the inhabitants. However, a better knowledge of the coastal evolution due to these hazards through citizen science can help raise awareness of coastal dynamics among the general public and thus meet the current and future challenges of coastal management. During the OSIRISC project (towards an integrated observatory of coastal risks in Brittany, funded by "Fondation de France", 2016-2020), 20 protocols were co-created with researchers and managers to monitor indicators (coastline position, beach level, water level, etc.) of coastal hazards (erosion and flooding). Coastal managers wanted to set up these protocols into an application (for smartphone or tablet) to save time during their field measurements of indicators of coastal hazards. The integration into app offers the opportunity to include other citizens as inhabitants or pupils to perform measurements. How to create a citizen science app for monitoring indicators of coastal erosion and flooding hazards that is reliable and intelligible, whose observations are likely to feed scientific data while allowing the acculturation (the process by which "an individual or group assimilates the culture of another group" in Chauveau, 2011, p. 156) of the public on coastal hazards and dynamics? Within the framework of the integrated observatory of coastal risks in Brittany (OSIRISC) and a project combining training and research, protocols for measuring indicators of hazards have been integrated into the Android app called *CoastAppli* with the support of students in geography, biology and computer science. These protocols (i) use straightforward metrics (length of the index finger, height of a person, etc.) or inexpensive tools (tape measure, laser distance meter, etc.) to obtain quantitative data and with photographs to obtain qualitative data, (ii) are applicable to all types of coasts (dunes, cliffs, urbanised coasts, etc.). Co-funded by EUR ISblue (the interdisciplinary graduate school for the blue planet), SEA-EU and Interreg AGEO projects, CoastAppli was experimented for ten months (January-October 2022) in the municipality of Guissény (Finistère, France). A total of 86 people including pupils, inhabitants and two coastal managers participated in the experimentation. Results from this experimentation are: (i) the reliability of the measurements of indicators (root-mean-square error can reach ± 4 cm) providing significative results on coastal dynamics; (ii) the commitment of users to conduct monthly surveys (qualitative and quantitative ones); (iii) the ability of the app to be understood and educative; (iv) that CoastAppli seems to be a good tool to discuss coastal hazards and risks. Given encouraging feedback, the app is still being improved and we are aiming for a wider deployment in the next few years.

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