Studies of coastal vulnerability due to climate change tend to focus on the consequences of sea level rise, rather than the complex coastal responses resulting from changes to the extreme wave climate. Here we investigate the 2013/2014 winter wave conditions that severely impacted the Atlantic coast of Europe and demonstrate that this winter was the most energetic along most of the Atlantic coast of Europe since at least 1948. Along exposed open‐coast sites, extensive beach and dune erosion occurred due to offshore sediment transport. More sheltered sites experienced less erosion and one of the sites even experienced accretion due to beach rotation induced by alongshore sediment transport. Storm wave conditions such as were encountered during the 2013/2014 winter have the potential to dramatically change the equilibrium state (beach gradient, coastal alignment, and nearshore bar position) of beaches along the Atlantic coast of Europe.

The storm sequence of the 2013–14 winter left many beaches along the Atlantic coast of Europe in their most eroded state for decades. Understanding how beaches recover from such extreme events is essential for coastal managers, especially in light of potential regional increases in storminess due to climate change. Here we analyse a unique dataset of decadal beach morphological changes along the west coast of Europe to investigate the post‐2013–14 winter recovery. We show that the recovery signature is site specific and multi‐annual, with one studied beach fully recovered after 2 years, and the others only partially recovered after 4 years. During the recovery phase, winter waves primarily control the timescales of beach recovery, as energetic winter conditions stall the recovery process whereas moderate winter conditions accelerate it. This inter‐annual variability is well correlated with climate indices. On exposed beaches, an equilibrium model showed significant skill in reproducing the post‐storm recovery and thus can be used to investigate the recovery process in more detail. © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.

Monitoring of dune erosion and accretion on the high-energy macrotidal Vougot beach in North Brittany (France) over the past decade (2004–2014) has revealed significant morphological changes. Dune toe erosion/accretion records have been compared with extreme water level measurements, defined as the sum of (i) astronomic tide; (ii) storm surge; and (iii) vertical wave runup. Runup parameterization was conducted using swash limits, beach profiles, and hydrodynamic (H_m0, T_m0,–1, and high tide water level—HTWL) data sets obtained from high frequency field surveys. The aim was to quantify in-situ environmental conditions and dimensional swash parameters for the best calibration of Battjes [1] runup formula. In addition, an empirical equation based on observed tidal water level and offshore wave height was produced to estimate extreme water levels over the whole period of dune morphological change monitoring. A good correlation between this empirical equation (1.01H_moξ_o) and field runup measurements (R_max) was obtained (R² 85%). The goodness of fit given by the RMSE was about 0.29 m. A good relationship was noticed between dune erosion and high water levels when the water levels exceeded the dune foot elevation. In contrast, when extreme water levels were below the height of the toe of the dune sediment budget increased, inducing foredune recovery. These erosion and accretion phases may be related to the North Atlantic Oscillation Index.

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.