En réponse à l'élévation du niveau de la mer, les îles-barrières ont tendance à migrer vers la terre via un débordement dans lequel les sédiments se déposent sur le marais arrière-barrière. Les chercheurs ont évalué l'importance de la végétation des hautes terres intérieures sur le mouvement de la limite marécage-hautes terres dans un système de barrières transgressives. Heures supplémentaires, les paysages résistants aux perturbations avec une plus grande variabilité topographique et une plus grande couverture végétale ont entraîné des taux plus élevés d'érosion du rivage et peu ou pas de marais de transition vers les hautes terres (A). Les paysages perturbateurs ont un relief topographique plus faible, végétation clairsemée et a connu des taux plus élevés de conversion des marais en hautes terres (B). Crédit :VCU
Une nouvelle étude des îles-barrières de Virginie au large de la côte est fournit une compréhension fondamentale de la façon dont les îles-barrières changeront dans un proche avenir dans un climat de réchauffement, l'élévation du niveau de la mer et les tempêtes telles que les ouragans et le nord-est.
L'étude menée par des chercheurs du Coastal Plant Ecology Lab de la Virginia Commonwealth University offre des informations importantes sur les processus écologiques et géomorphiques qui se produisent sur la chaîne de 23 îles inhabitées de Virginie s'étendant d'Assateague à la frontière du Maryland jusqu'à Fisherman Island près du pont-tunnel de la baie de Chesapeake, ainsi que d'autres îles-barrières le long de la côte est qui aident à protéger le continent contre les tempêtes qui, grâce au changement climatique, augmentent en fréquence et en intensité.
Il a été démontré que les îles-barrières sont naturellement résilientes en réponse à l'élévation relative du niveau de la mer en migrant vers la terre via un processus de « surlavage » qui dépose des sédiments sur le marais de l'arrière-barrière des îles, maintenant ainsi l'élévation au-dessus du niveau de la mer.
Cette étude, qui a exploré le rôle de la végétation insulaire intérieure dans ce processus, ont découvert que le mouvement des sédiments des hautes terres vers les marais est entravé par l'expansion de la végétation ligneuse provoquée par le réchauffement du climat hivernal.
En d'autres termes, l'impact de l'élévation du niveau de la mer sur les îles-barrières en Virginie et ailleurs le long de la côte atlantique est accéléré par le changement climatique.
« Dans les systèmes côtiers, l'écologie a été à peu près ignorée et nous montrons qu'une espèce qui se développe spécifiquement en raison du réchauffement climatique modifie fondamentalement la migration insulaire, " a déclaré Julie Zinnert, Doctorat., chercheur principal au Coastal Plant Ecology Lab et professeur adjoint au Département de biologie du Collège des sciences humaines. "Ce document souligne l'importance d'examiner les changements dans tous les sous-environnements d'une île-barrière et pas seulement sur l'érosion du littoral de la plage."
L'étude montre comment l'interaction entre l'altitude et la couverture végétale intérieure de l'île influence la migration vers la terre de la limite entre les hautes terres et les marais - un indicateur auparavant sous-estimé qu'une île migre - et, Donc, l'importance d'inclure les processus écologiques à l'intérieur de l'île dans la modélisation côtière de la migration des îles-barrières et du mouvement des sédiments à travers le paysage de la barrière, dit Zinnert.
L'étude, « Connectivité dans les systèmes côtiers :la végétation des îles-barrières influence la migration des hautes terres dans un climat changeant, " sera publié dans un prochain numéro de la revue Biologie du changement global .
La recherche a été financée par les subventions de recherche écologique à long terme de la National Science Foundation DEB-1237733 et DEB-1832221 et une subvention du VCU Presidential Research Quest Fund.
"Cette étude est un rappel de l'interdépendance de ce que les gens considèrent souvent comme des écosystèmes séparés, " dit Colette Sainte-Marie, un directeur du programme de recherche écologique à long terme de la National Science Foundation. "Par exemple, les communautés végétales côtières modifient la configuration des vents et d'autres variables, à leur tour façonner des îles au large. Pour faire face aux effets de notre environnement changeant, nous devons comprendre cette interconnectivité."
La recherche a eu lieu sur le site LTER de la Virginia Coast Reserve de la NSF, l'un des 28 sites de ce type sur lesquels plus de 2, 000 chercheurs appliquent l'observation à long terme, des expériences et des modélisations pour comprendre le fonctionnement des systèmes écologiques au fil des décennies.
Dans le cadre de l'étude, les chercheurs ont utilisé des images satellites sur une période de 32 ans (1984-2016) pour montrer que les îles-barrières de Virginie ont connu des gains et des pertes de marais arrière et de hautes terres, avec une perte nette de 19%.
Ils ont également constaté que le réchauffement hivernal macroclimatique a entraîné une augmentation de 41 % de la végétation ligneuse dans les zones protégées, zones de basse altitude, l'introduction de nouveaux scénarios écologiques qui augmentent la résistance au mouvement des sédiments des hautes terres vers les marais.
"Nous émettons l'hypothèse que l'expansion ligneuse récente modifie le taux de conversion des marais en hautes terres, ", ont écrit les chercheurs.
