La coulée de débris catastrophique qui a touché Montecito, en Californie, début janvier 2018 était le résultat d’une rare confluence d’événements graves. L’incendie de Thomas faisait rage depuis des semaines dans les comtés de Ventura et de Santa Barbara, et une tempête hivernale exceptionnellement forte a déversé un demi-pouce de pluie en cinq minutes sur les collines nouvellement carbonisées au-dessus de l’enclave de banlieue. Avec la végétation dure qui maintient les coteaux en place brûlée par le feu, des tonnes d’eau, de limon, de matières végétales brûlées et de roches ont dévalé les pentes et englouti la communauté en contrebas, causant des dégâts massifs et la mort de 23 habitants.
Alors que la communauté se creusait dans la boue à la suite de la catastrophe, les responsables de la lutte contre les inondations du comté de Santa Barbara ont été confrontés à un problème majeur : que faire de la boue de limon et d’autres débris qui avaient inondé les ruisseaux, obstrué les captages et enterré les maisons. . Une solution : apportez-le à Goleta Beach pour l’élimination, ce qu’ils ont fait plus tard ce mois-là au cours de plusieurs semaines.
« Ils essayaient de travailler aux côtés de Mère Nature pour disperser les débris », se souvient Heili Lowman, alors étudiante diplômée affiliée au programme de recherche écologique à long terme de la côte de Santa Barbara, sous la direction de l’écologiste de l’UC Santa Barbara, John Melack. . L’hiver jusqu’au printemps est la période la plus pluvieuse dans la région, a-t-elle expliqué, avec des vagues et des tempêtes qui frappent la côte et des pluies qui remplissent les ruisseaux qui se jettent dans la mer, ce qui pourrait améliorer la dispersion des matériaux au large.
Pour Lowman et ses collègues – qui pouvaient voir les progrès du comté sur la plage de Goleta depuis l’Institut des sciences marines sur le campus – la situation se prêtait à une étude explorant la distance parcourue par les débris de l’élimination d’urgence. Va-t-il s’échouer ailleurs le long de la côte ou va-t-il se déplacer en pleine mer ? S’accumulerait-il dans un habitat marin où il pourrait avoir des impacts écologiques ? Ils ont mené une étude en collaboration avec des scientifiques de l’Université de Floride et de l’Université du Québec à Montréal. Les résultats de leur étude paraissent dans la revue Science de l’environnement total.
Suivi des débris terrestres
« La grande biodiversité de la côte de Santa Barbara est due à la mosaïque riche et productive d’habitats marins côtiers qui comprend des forêts de varech, des plages de sable, des zones de surf, des récifs rocheux, des lits de surf et de zostères et du benthos mou, tous étroitement associés dans l’espace. » a déclaré Jenifer Dugan, écologiste marine côtière de l’UCSB. « Cela signifie que même dans une petite zone de la côte, les impacts de l’élimination des débris pourraient potentiellement affecter plusieurs habitats marins et leur biodiversité. À la lumière de cela, accroître notre compréhension du sort de ce type de matériau et de son élimination étape importante dans la conservation de ces habitats marins et de leur biodiversité alors que nous réagissons au changement climatique et à la probabilité de futurs événements graves ici et ailleurs.
Pour avoir une idée de l’endroit où les détritus de la coulée de débris étaient allés après leur déversement sur la plage de Goleta, les chercheurs ont prélevé des échantillons de la plage et de la baie de Goleta. Ils ont également échantillonné le fond marin dans la zone littorale au sud de Goleta Slough et le long d’un transect s’étendant vers l’ouest. Afin de déterminer si les sédiments provenaient d’une source terrestre, comme la coulée de débris, ils ont recherché en particulier du charbon de bois et des composés indiquant des matières brûlées et des matières végétales terrestres. À l’aide d’échantillons prélevés près du marécage, qui draine des ruisseaux qui n’ont pas été touchés par l’incendie de Thomas, les scientifiques ont pu comparer les sédiments pour un « signal de charbon de bois » clair qui était le signe définitif du matériau brûlé dans l’incendie.
« La bonne nouvelle est que nous avons constaté que les débris semblaient avoir été en grande partie retirés de la plage », a déclaré Lowman, qui termine actuellement des travaux postdoctoraux à l’Université du Nevada, à Reno. « Et nous ne l’avons vraiment pas détecté dans les autres sites intertidaux que nous avons échantillonnés au fil du temps.
« Bien que les débris n’aient pas été détectés dans les échantillons de carottes peu profondes sur la plage de Goleta, ils ont peut-être été enterrés par les grandes quantités de sable qui se déplacent d’ouest en est le long des plages de la région », a ajouté Dugan.
Dans les noyaux côtiers, cependant, le signal de charbon de bois était fort, signe que les débris ne s’étaient pas éloignés très loin de la plage.
« Nous pouvons dire avec un degré élevé de certitude que le charbon de bois restait essentiellement dans les sédiments marins », a déclaré Lowman. Les zones côtières du canal de Santa Barbara abritent également diverses communautés forestières de varech qui abritent des poissons, des crustacés et occasionnellement des mammifères marins et des oiseaux. Les débris détectés dans les eaux moins profondes ont montré une bonne quantité de dégradation, grâce à l’action des vagues, mais certains des matériaux dans les eaux plus profondes étaient un peu plus frais. C’est ce que les scientifiques attendraient de débris organiques qui n’avaient pas été attaqués par des microbes et dégradés par le voyage normal en aval, mais plutôt transportés rapidement depuis les montagnes, puis ramassés et placés directement dans l’océan.
« Cela implique qu’un énorme afflux de matière organique de l’environnement terrestre vers l’environnement marin s’est produit en une seule grande impulsion », a déclaré Lowman. « Nous avons vu des preuves de matériel terrestre frais à des profondeurs d’eau d’environ 20 mètres. »
Ils n’ont pas évalué les effets que ces débris auraient pu avoir sur l’environnement marin côtier, a ajouté Lowman; cette étude visait principalement à voir si et dans quelle mesure les débris voyageaient.
« La baie de Goleta abrite des herbiers de zostères très sensibles à la sédimentation et une abondante communauté d’endofaune benthique subtidale », a déclaré Dugan. « Certaines des plages de sable bordant la baie sont parmi les plus riches connues au monde et les lits d’herbe de surf peuvent prospérer dans les parties rocheuses du littoral. » La baie supportait historiquement une grande forêt de varech qui s’étendait de Campus Point jusqu’au-delà de la jetée de Goleta. Cette forêt de varech avait une forme de croissance inhabituelle qui lui permettait de s’épanouir sur le benthos sablonneux de la baie, a ajouté Dugan.
Compte tenu de la probabilité croissante d’événements météorologiques violents – l’incendie de Thomas était alors le plus important de l’histoire de la Californie, mais a été éclipsé par sept incendies de forêt depuis – ce n’est peut-être pas la dernière fois que des matières organiques brûlées des montagnes sont transportées vers l’océan. Connaître les impacts de ces impulsions de matière organique sur la communauté côtière est important, selon les chercheurs.
« Cette étude visait à déterminer si les débris étaient coincés ou non, et à motiver des études supplémentaires sur l’impact de cet afflux de matériaux de l’environnement terrestre vers l’environnement marin », a déclaré Lowman. « Maintenant que nous savons réellement qu’il est là, nous devons mieux étudier ses impacts car il n’est pas dispersé aussi loin que nous le pensions. »
HE Lowman et al, Répartition des matières organiques terrestres dans les sédiments marins intertidaux et côtiers en raison des efforts de réponse aux coulées de débris, Science de l’environnement total (2022). EST CE QUE JE: doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.156886