Les dunes de sable sur les îles-barrières côtières protègent les côtes américaines de l'Atlantique et du Golfe des ouragans venant en sens inverse. Chaque année, des millions de dollars publics et privés financent la restauration de ces îles-barrières, mais les gestionnaires se concentrent souvent sur la récupération des dunes de sable plus petites et visent à les agrandir, pour une meilleure protection contre les tempêtes.

Mais de nouvelles recherches présentées lors de la réunion d'automne 2018 de l'AGU le mois dernier révèlent que les dunes de sable sur ces îles-barrières ne se rétablissent pas toutes au même rythme. Les petites dunes redeviennent de petites dunes; les grandes dunes redeviennent de grandes dunes; et ils ne deviennent généralement pas plus gros qu'ils ne l'étaient avant la tempête.

Chris Houser, un géologue côtier à l'Université de Windsor, Canada qui a présenté les conclusions, subi l'ouragan Ivan le lendemain de son arrivée à Pensacola, Floride en 2004. Houser a été témoin des dommages causés aux îles-barrières le long de Pensacola et de la perte de fronts de dunes, ce qui l'a motivé à étudier le processus de récupération des dunes de sable à la suite de tempêtes.

"Nous voulions savoir à quelle vitesse les sections étroites de l'île récupèrent par rapport aux sections plus larges avec de plus grandes dunes, " il a dit.

Des recherches récentes ont montré que les dunes peuvent prendre jusqu'à 10 ans pour retrouver leur hauteur d'avant la tempête. Dans la nouvelle étude, L'équipe de Houser voulait voir comment la récupération des dunes variait pour des dunes de différentes tailles.

Les chercheurs ont étudié cinq îles-barrières touchées par l'ouragan Ivan - les îles Santa Rosa et Saint George en Floride, Assateague Island dans le Maryland et les îles Follets et Galveston au Texas. Ils ont comparé des cartes tridimensionnelles de ces îles entre 2004 et 2010 – englobant des données juste avant et après l'ouragan. A l'aide de ces cartes, les chercheurs ont mesuré les hauteurs des dunes les plus proches de la mer, puis évalué le changement de hauteur des dunes suite à la tempête.

Ils ont trouvé quand les tempêtes ont frappé de petites dunes, le sable se dépose en éventail à l'arrière des dunes. Dans le cas des grandes dunes, les sédiments sont transportés vers le rivage proche.

« La récupération des plus petites dunes a été exceptionnellement rapide, " Houser a dit. " Il n'y a pas beaucoup de sable à rapporter. " Des îles comme Santa Rosa et Assateague, qui ont des dunes relativement petites, récupéré rapidement après l'ouragan. Mais une fois ceux-ci récupérés, il n'y avait plus de sable, selon Houser. "Tu as commencé comme de petites dunes et tu t'es vite rétabli comme de petites dunes, " il a dit.

Dans le cas de grandes dunes, le vent ramène le sable proche du rivage, mais cette migration de retour prend du temps. "C'est une reprise plus lente, mais tu récupères tes plus grandes dunes, ", a déclaré Houser. Les restes végétatifs sous la forme d'une banque de graines et de tiges de plantes souterraines aident également la végétation à rétablir et à stabiliser ces grandes dunes après la tempête.

Mais ce sont les dunes de taille moyenne qui ont montré la récupération la plus lente. Quand les tempêtes frappent ces dunes, du sable est transporté derrière les dunes, même au-delà de l'endroit où se déposent les petites dunes de sable, et du sable est déplacé latéralement près du rivage. Non seulement il faut du temps pour que le sable s'accumule dans la région d'avant la tempête, mais presque tous les restes végétatifs dans le sable sont perdus et mettent longtemps à revenir, selon Houser.

"C'est la hauteur des dunes de 1 à 1,5 mètre (trois à cinq pieds) en dessous de laquelle vous allez probablement continuer à avoir des dunes de plus en plus petites, car elles peuvent être facilement éliminées par la prochaine onde de tempête, ", a déclaré Houser.

Si les ouragans deviennent plus fréquents ou plus intenses dans les années à venir, les dunes peuvent être forcées à une hauteur de récupération inférieure, dit Houser. Aussi, les activités anthropiques telles que la construction et les fortes fréquentations le long des rivages peuvent accélérer la variabilité de la hauteur des dunes le long du rivage, créant de nombreuses dunes plus petites. Avec de plus en plus de sable poussé derrière les dunes après les tempêtes, il y aura peu de sable disponible pour la récupération et le rivage est susceptible de se retirer.

« La plupart du temps, l'idée est de restaurer ces petites dunes pour les agrandir, " Houser a dit. "Mais à moins que vous n'alliez entasser une énorme quantité de sable et mettre une nouvelle végétation, ça ne marchera pas."

Il suggère de sauver de plus grandes dunes, car ils fournissent du sable aux sites adjacents.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.