Les littoraux comptent parmi les environnements les plus dynamiques de la Terre. L'action des marées, le dépôt de sédiments fluviaux, l'érosion, la décomposition de la matière organique, etc., se combinent pour créer des paysages en constante évolution.

Ces processus ont tendance à produire des agglomérations lâches de matériau sédimentaire contenant une fraction relativement importante d'espace vide entre les particules. Et tout cet espace vide signifie qu'à mesure que de nouveaux matériaux s'accumulent à la surface, les couches sous-jacentes se compriment généralement, un processus connu sous le nom d'autocompactage. Cependant, les études antérieures sur l'évolution des environs côtiers ont eu tendance à sous-estimer l'importance du compactage des sédiments, car elles se sont appuyées sur l'échantillonnage sur le terrain des sols au niveau de la surface ou sur des simplifications dans les modèles numériques.

Négliger le compactage des sédiments peut être particulièrement problématique dans l'étude et la projection de la résilience des marais à l'élévation du niveau de la mer. À mesure que le changement climatique entraîne une augmentation du volume des océans, les marais devront accumuler de nouveaux matériaux à des taux suffisants pour suivre la montée des eaux, sinon ils seront inondés. Mais ces taux de sédimentation peuvent être sous-estimés si le compactage n'est pas pris en compte.

Dans un article récemment publié dans le Journal of Geophysical Research :Earth Surface , Xotta et al. a résolu ce problème en développant un nouveau modèle informatique, appelé NATSUB3D, pour étudier de manière exhaustive l'évolution du relief. S'appuyant sur le modèle NATSUB2D antérieur, ils ont adopté une approche lagrangienne, en construisant une simulation par éléments finis 3D qui combine un modèle d'écoulement souterrain 3D avec une simulation géomécanique 1D.

L'équipe a appliqué le modèle à trois scénarios dans lesquels le compactage de la sédimentation est courant :la croissance d'un marais de marée, le remplissage d'un lac oxbow et l'évolution d'un lobe delta. Les scénarios couvraient plusieurs ordres de grandeur à l'échelle spatiale.

Dans chaque cas, les chercheurs ont observé que le compactage jouait un rôle important dans l'évolution du relief. L'ampleur de l'autocompactage variait considérablement en fonction de la composition des sédiments et du substrat, ainsi qu'en fonction du taux de dépôt variable dans le temps. La variabilité spatiale du dépôt et du compactage dans les scénarios souligne la nécessité d'une approche 3D.

Les résultats de l'étude indiquent que le compactage des sédiments ne doit pas être négligé lors de la projection de la résilience du littoral à l'élévation du niveau de la mer, selon les chercheurs. En effet, bon nombre des écosystèmes les plus sensibles, tels que les marais salés, sont parmi les plus sensibles à la compression. + Explorer plus loin

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Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation d'Eos, hébergée par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.