Depuis près d'un siècle, la digue O'Shaughnessy a retenu le sable et la mer d'Ocean Beach à San Francisco. Au travail encore plus longtemps :la digue de Galveston, construit après que l'ouragan le plus meurtrier d'Amérique en 1900 a tué des milliers de personnes au Texas.

Ce ne sont là que deux exemples de la façon dont les côtes américaines, en particulier celles avec de grandes populations urbaines, ont été blindées de structures artificielles.

Ces structures dessinent essentiellement une ligne dans le sable qui limite la capacité du rivage à réagir aux changements du niveau de la mer et à d'autres processus côtiers dynamiques. Alors que les effets écologiques qui en résultent ont été davantage étudiés ces dernières années, la recherche a été menée en grande partie dans des contextes spécifiques, ce qui rend difficile la généralisation de ces effets à travers les écosystèmes et les types de structure.

Une nouvelle étude menée par une équipe de scientifiques marins de l'UC Santa Barbara et de collègues de trois sites côtiers du réseau de recherche écologique à long terme (LTER) de la National Science Foundation constitue une première étape clé vers la généralisation des réponses écologiques au blindage à travers la grande diversité des paramètres côtiers. où ces structures sont utilisées. Les résultats de l'équipe apparaissent en ligne et seront publiés cet automne dans un numéro spécial de la revue Estuaries and Coasts, "Impacts de l'utilisation des terres côtières et du blindage du littoral sur les écosystèmes estuariens."

Comparer des notes

Le type de structure de blindage varie considérablement avec le cadre environnemental, allant des digues massives et des revêtements le long de la côte ouverte exposée aux vagues aux plus petites cloisons étanches et aux récifs d'huîtres artificiels dans les marais intertidaux et les estuaires. "La taille et la forme de ces structures artificielles entraînent souvent la perte d'habitats intertidaux, " a déclaré l'auteur principal Jenifer Dugan, un biologiste de recherche au Marine Science Institute de l'UCSB. "L'étendue de cette perte est fonction du cadre environnemental, type de structure et jusqu'où s'étend la structure vers la mer et le long du rivage."

Des scientifiques de trois programmes LTER très différents travaillaient déjà sur l'impact écologique du blindage côtier sur leurs sites respectifs. Au LTER côtier de Santa Barbara, des études sur les effets des digues sur les plages côtières ouvertes ont révélé des impacts écologiques importants s'étendant jusqu'aux oiseaux. Le projet Georgia Coastal Ecosystems (GCE) a mené des études sur les effets du blindage à petite échelle dans les marais salants. Les études menées à la Virginia Coast Reserve LTER se sont concentrées sur l'utilisation de récifs d'huîtres construits et de rivages vivants comme stratégies de protection côtière.

"Ce qui était nouveau dans cette collaboration inter-sites, c'était de mettre en perspective ces études spécifiques au site en faisant des comparaisons sur un large éventail d'habitats, " a déclaré le co-auteur Merryl Alber, professeur de sciences marines à l'Université de Géorgie et chercheur principal du projet GCE LTER.

L'étude collaborative synthétise les résultats de la littérature existante examinant différents types de blindage dans une variété d'écosystèmes de sédiments mous. Les scientifiques ont utilisé ces données pour évaluer un nouveau modèle conceptuel qu'ils ont créé lors de deux ateliers intersites LTER.

Exposer les lacunes dans les connaissances

« Notre modèle utilise deux axes simples :le réglage environnemental de l'enrochement en termes d'énergie hydrodynamique, comme les régimes des vagues et des marées, et le degré auquel une structure a été construite pour ralentir le mouvement de l'eau ou l'empêcher de passer, " a expliqué Dugan. " Nous avons ensuite examiné les résultats d'un large éventail d'études dans la littérature et utilisé ces informations pour évaluer dans quelle mesure notre modèle conceptuel pouvait prédire les effets écologiques du blindage. "

Sur les 88 études examinées par les chercheurs, la majorité avait été menée dans des environnements à très faible énergie - principalement des marais salants et des ruisseaux de marée mais aussi des mangroves - et environ un quart dans des systèmes à énergie moyenne, comme les ports, embouchures et estuaires des rivières. Seulement 15 pour cent se sont concentrés sur des environnements à haute énergie, principalement des plages de sable côtières ouvertes.

Dans les six catégories de réponses écologiques examinées, les résultats de la littérature existante se sont concentrés en grande partie sur les changements dans l'habitat et la distribution des espèces, en laissant des questions sur la façon dont le blindage du littoral affecte d'autres réponses écologiques clés telles que le cycle des nutriments, connectivité, productivité et structure trophique. Des effets négatifs du blindage du littoral ont été signalés dans les six catégories de réponses écologiques.

"Notre examen a non seulement révélé des lacunes majeures dans les connaissances, mais a également mis en évidence le fait que les informations existantes sur les réponses écologiques au blindage sont inégalement réparties entre les types d'habitats de sédiments mous et ne couvrent pas nécessairement la gamme des contextes environnementaux et de blindage potentiels, " a déclaré le co-auteur Kyle Emery, un ancien étudiant de l'Université de Virginie qui prépare actuellement son doctorat à l'UCSB. "Notre travail montre clairement qu'il y a certainement de la place pour plus d'études."

Prochaines étapes

Selon Dugan, alors que le niveau de la mer continue de monter, les structures de blindage côtier existantes sont susceptibles de connaître une plus grande énergie hydrodynamique quel que soit leur environnement. Cette, elle a noté, amplifiera les impacts écologiques dans de nombreux contextes.

Il s'est avéré que dans l'ensemble, le modèle conceptuel a généré des prédictions utiles de la direction et de l'impact relatif de différents types de blindage du littoral dans les écosystèmes de sédiments mous. « Comprendre comment ces réponses écologiques varient avec l'énergie hydrodynamique et leur effet sur le débit d'eau pourrait aider les gens à concevoir et à installer des structures de blindage qui pourraient avoir moins d'impact écologique, " dit Dugan. " Alors, le menu d'options contiendrait non seulement le coût de la structure, mais aussi une idée des implications écologiques de chaque type de structure en fonction du cadre environnemental."

"C'est l'une des premières tentatives pour évaluer comment les structures d'ingénierie sur les plages et autres environnements sédimentaires affectent le biote qui habite ces endroits, " a déclaré David Garrison, un directeur de programme LTER à la National Science Foundation, qui a soutenu la recherche. Avec quelque 40 pour cent de la population humaine du pays vivant dans les comtés côtiers, Garrison a noté que l'étude est certainement opportune.