En 2016, des observateurs dans les zones humides du delta de Bird's Foot en Louisiane ont commencé à remarquer des peuplements mourants de Phragmites australis, connu localement sous le nom de canne de Roseau. En 2021, il ne restait plus que des vasières dans certaines zones où se trouvaient autrefois les roseaux.
Les premières théories pointaient vers une cochenille non indigène comme coupable, mais des investigations plus approfondies ont indiqué un mélange plus complexe de facteurs environnementaux. Tracy Quirk, professeure agrégée au Département d'océanographie et des sciences côtières, a cherché à déterminer si des facteurs abiotiques ou non vivants auraient pu jouer un rôle dans ce phénomène troublant.
Elle et ses collègues chercheurs ont publié leurs résultats dans Nature Communications. .
L'équipe de Quirk a attribué le déclin des peuplements dominés par les Phragmites à l'interaction complexe de facteurs de stress chroniques et aigus que le marais a subis :le stress à long terme de l'élévation relative du niveau de la mer, aggravé par des chocs météorologiques à court terme, tels que la sécheresse et les ouragans.
L'élévation relative du niveau de la mer signifie que « les marais du delta de Bird's Foot sont davantage inondés – inondés à une plus grande profondeur et dans un plus grand pourcentage du temps », a déclaré Quirk. Plus d'eau entraîne une baisse des concentrations d'oxygène dans le sol, créant des conditions de stress pour les plantes des marais.
Elle a poursuivi :« Cela les rend intrinsèquement plus sensibles aux perturbations aiguës, comme une sécheresse, qui permet à l'eau salée de se rapprocher de la côte. Contrairement à la courte impulsion d'un ouragan, l'eau salée peut rester à l'intérieur des terres pendant une durée plus longue. »
Les ouragans peuvent aggraver cette situation en provoquant une impulsion d'inondations extrêmes d'eau salée.
Quirk a noté que les données démontraient que les marais à Phragmites qui avaient été inondés non seulement mouraient à un rythme plus rapide, mais qu'ils avaient également du mal à se remettre de l'événement de dépérissement initial.
L'étude a tiré ses conclusions en examinant les données des stations de surveillance côtière de la Louisiane des années 2007 à 2021. Quirk et son équipe ont examiné la couverture végétale annuelle, l'élévation des marais, le niveau d'eau, la salinité et les changements d'élévation de la surface des marais de la côte de la Louisiane. /P>
Au cours des années couvertes par l'étude, Quirk et son équipe ont constaté que les marais souffrant du plus grand dépérissement étaient passés d'inondés 43 % du temps à 75 % du temps. Les marais des zones de basse altitude ont été les plus touchés par l'intrusion de la salinité.
Dans l'ensemble, l'altitude joue un rôle important dans la capacité des plantes à résister à l'augmentation des inondations et à des salinités plus élevées provoquées par l'élévation relative du niveau de la mer.
"Les phragmites tolèrent mieux les salinités élevées lorsqu'ils ne sont pas autant inondés. C'est le double facteur de stress", a déclaré Quirk.
La véritable tempête de conditions à l’origine des dépérissements observés en 2016 a en réalité commencé en 2012, selon l’étude. Cette année-là, une grave sécheresse a amené l'eau salée plus loin dans les marais, qui ont été encore plus choqués par les impacts de la tempête tropicale Debby et de l'ouragan Isaac.
L'étude suggère que la résilience de ces marais pourrait être améliorée en surélevant les lits de marais, en exploitant et en redistribuant les sédiments fluviaux ou en ajoutant directement des sédiments aux marais de basse altitude.
"Pour être plus résilient, vous devez faire face au stress des inondations et la seule façon d'y parvenir est d'ajouter des sédiments à ces marais en détérioration", a déclaré Quirk.
Plus d'informations : Tracy Elsey-Quirk et al, Dépérissement de la végétation dans le delta du fleuve Mississippi déclenché par une sécheresse aiguë et une élévation relative chronique du niveau de la mer, Nature Communications (2024). DOI :10.1038/s41467-024-47828-x
Informations sur le journal : Communications naturelles
Fourni par l'Université d'État de Louisiane