Des chercheurs de l’UNSW Sydney ont analysé des millions de photos satellites pour observer les changements dans les plages de l’océan Pacifique. Les conclusions, publiées dans Géoscience de la nature aujourd’hui (10 février), révèlent pour la première fois comment les littoraux réagissent aux différentes phases du cycle El-Niño-Oscillation australe (ENSO).
L’ENSO est un phénomène climatique naturel qui provoque des variations des températures de surface de la mer au-dessus de l’océan Pacifique. La phase de réchauffement, connue sous le nom d’El Niño, et la phase de refroidissement, connue sous le nom de La Niña, affectent les conditions météorologiques sur différentes côtes en fonction du cycle.
Pendant ces périodes, l’érosion côtière peut également s’intensifier, éloignant le sable des plages et menaçant les maisons et les habitats en bord de mer. Mais les scientifiques n’ont pas été en mesure d’étudier cela à grande échelle en utilisant les techniques conventionnelles de surveillance côtière, qui se sont limitées à des observations sur le terrain sur quelques plages seulement.
« Les scientifiques savent que les plages réagissent aux cycles ENSO depuis des décennies, mais nous n’avons pu en brosser qu’un petit tableau à partir de quelques sites de surveillance sporadiques des plages », déclare le Dr Mitchell Harley, co-auteur de l’étude de UNSW’s Water. Laboratoire de recherche à l’École de génie civil et environnemental. « Pour cette recherche, nous avons pu prendre un angle complètement différent pour compléter la vue d’ensemble de l’impact des cycles climatiques sur l’ensemble des côtes du Pacifique. »
Observer les changements côtiers depuis le cosmos
Les satellites en orbite autour de la Terre ont capturé des images des côtes du monde à intervalles réguliers pendant près de quarante ans. Les chercheurs ont développé un nouvel outil open source appelé CoastSat, qui combine des algorithmes de traitement d’image et d’apprentissage automatique pour extraire des informations de chaque pixel sur des milliers de plages de sable le long du pourtour du Pacifique.
« L’outil cartographie automatiquement la position de l’interface entre le sable et l’eau. En faisant cela sur plusieurs images et plages, et en corrigeant la marée, nous pouvons découvrir les changements du littoral sur une grande échelle temporelle et spatiale et comment cela est corrélé avec ENSO cycles », déclare le Dr Kilian Vos, auteur principal de l’étude du Laboratoire de recherche sur l’eau.
Crédit : Université de la Nouvelle-Galles du Sud
À l’aide de l’outil, les chercheurs ont traité 38 ans de photos satellites Landsat pour trouver des corrélations entre la largeur des plages et les cycles El Niño et La Niña sur plus de 8 000 km de côtes sablonneuses, de la côte est de l’Australie à la côte ouest de la Californie et jusqu’au Chili. .
Ils ont constaté que les plages de la côte sud-est de l’Australie se rétrécissent pendant La Niña prolongée, tandis qu’elles s’élargissent – ou s’accroissent – pendant les périodes El Niño. Mais les plages de l’autre côté du Pacifique subissent l’effet inverse : s’éroder pendant El Nino et se rétablir pendant La Niña.
« Alors que notre étude examine le comportement moyen des plages de sable en corrélation avec le cycle ENSO, cela est cohérent avec ce que nous avons observé, par exemple, avec le récent triple creux La Niña en Australie, où des tempêtes côtières successives se sont décapées. sable des plages le long des côtes NSW et QLD », explique le Dr Vos.
Prévision du risque d’érosion côtière
Les chercheurs affirment que comprendre l’impact des cycles ENSO sur différentes côtes du Pacifique peut aider les gestionnaires et les résidents côtiers à anticiper les risques d’érosion côtière et à se préparer avec des mesures de protection comme le rechargement des plages.
« Les côtes sablonneuses comptent parmi les environnements les plus dynamiques et les plus peuplés de la planète. Dans certaines conditions, elles peuvent complètement disparaître du jour au lendemain et mettre des années à revenir », explique le Dr Vos.
« Il est essentiel que nous continuions à les surveiller grâce à des études comme celle-ci qui aident à éclairer la façon dont nous pouvons gérer nos plages, qui fournissent un tampon entre les vagues océaniques et l’infrastructure de grande valeur qui les entoure.
« Si vous êtes un touriste qui souhaite passer des vacances à la plage, il peut être intéressant de consulter les prévisions ENSO car elles pourraient vous donner une indication de l’endroit où s’attendre à de larges plages de sable. »
Le Dr Harley dirige également le projet de science citoyenne CoastSnap, où les membres de la communauté partagent leurs photos du littoral pour créer de nouvelles perspectives sur la façon dont les plages réagissent aux conditions changeantes.
Les chercheurs prévoient d’analyser plus en détail les données des deux projets pour découvrir comment les plages réagissent aux vagues, au niveau de la mer et au changement climatique aussi près que possible du temps réel.
« Certaines études suggèrent que le changement climatique modifiera les schémas ENSO, ce qui pourrait affecter davantage la façon dont les côtes changent, en termes d’intensification de ces effets d’érosion et d’accrétion, ou un changement dans l’endroit où ils se produisent », a déclaré le Dr Harley.
« En utilisant toutes ces sources de données incroyables de l’espace et de la communauté, nous pouvons continuer à améliorer notre compréhension de la façon dont nos côtes changent maintenant et à l’avenir. »
Plus d’information:
Kilian Vos et al, Érosion du littoral du Pacifique et schémas d’accrétion contrôlés par El Niño/Oscillation australe, Géoscience de la nature (2023). DOI : 10.1038/s41561-022-01117-8