Les zones rurales subiront le poids de l’élévation du niveau de la mer aux États-Unis

Il est vivement débattu de savoir si les zones humides côtières peuvent survivre à l’élévation du niveau de la mer en migrant vers l’intérieur des terres. Une nouvelle analyse utilisant des cartes d’élévation très détaillées de la région de la baie de Chesapeake montre que, contrairement aux études précédentes, les barrières humaines ne feront pas grand-chose pour ralentir cette migration des marais. Au lieu de cela, de vastes zones de terres rurales basses permettront aux marais côtiers de persister ou même de s’étendre à mesure que l’eau salée s’infiltre dans ce qui est maintenant des forêts et des terres agricoles.

Auteur principal Grace Molino, titulaire d’un doctorat. étudiant à William & Mary’s Virginia Institute of Marine Science, dit: « Les chiffres sont frappants. Dans toute la baie, nous prévoyons plus de 600 miles carrés de terres inondées dans la région de Chesapeake d’ici 2100. » C’est quatre fois la superficie convertie en marais dans la région de la baie depuis le début des observations historiques dans les années 1840, et plus de 75 % seront des zones rurales, principalement des forêts, des zones humides boisées et des champs agricoles.

Rejoindre Molino sur l’étude, qui apparaît dans le dernier numéro de Lettres de limnologie et d’océanographiesont le professeur du VIMS, le Dr Matt Kirwan, et les chercheurs de l’US Geological Survey Joel Carr du Eastern Ecological Science Center et Neil Ganju du Woods Hole Science Center.

« Pour autant que je sache, il s’agit de la première projection de terres inondées dans la région de la baie, et l’une des rares prévisions à haute résolution aux États-Unis », déclare Kirwan. « Notre analyse montre que la migration des marais est davantage contrainte par la topographie naturelle que par le développement humain. »

Les auteurs soulignent que leurs conclusions ne s’appliquent pas seulement à la région du centre de l’Atlantique, car des modèles d’utilisation des terres similaires se produisent tout au long de la côte américaine. « Nos données suggèrent que les côtes rurales subiront le poids de l’élévation du niveau de la mer à l’échelle nationale », a déclaré Kirwan.

L’étude de l’équipe dépeint la région de Chesapeake et la plaine côtière nord-américaine comme des valeurs aberrantes mondiales en termes de résilience des marais salés à l’élévation du niveau de la mer, les côtes plus urbanisées d’Europe et d’Asie étant plus susceptibles de subir une « pression côtière ». Il s’agit de la perte de zones humides côtières à mesure que la montée des eaux salées inonde et érode leur bord vers la mer tandis que des barrières naturelles ou humaines bloquent leur migration vers la terre.

Selon Kirwan, « Malgré la perception que les centres urbains bloqueront la migration des marais, nos prévisions suggèrent que les terres les plus vulnérables de la baie de Chesapeake restent largement sous-développées, même dans ce que l’on considère généralement comme des bassins versants urbains. »

« Nous avons constaté que les terres développées occupent généralement moins de 10 % des zones de migration prévues dans les bassins versants individuels, même dans nos scénarios élevés d’élévation du niveau de la mer », ajoute Molino, « malgré un développement plus important dans l’ensemble du bassin versant ».

Par exemple, la rivière Elizabeth est l’un des bassins versants les plus développés de la baie de Chesapeake et des États-Unis, avec ses trois branches traversant les régions métropolitaines de Norfolk et de Portsmouth dans le sud-est de la Virginie. Pourtant, les surfaces aménagées n’occupent que 16 % de la zone potentielle de migration des marais sous 1 mètre d’élévation du niveau de la mer, comparativement à 31 % des terres aménagées sur l’ensemble du bassin versant.

Les autres grandes zones urbaines de la baie – Hampton, Virginie ; Annapolis, Maryland; et Baltimore, Maryland – se trouvent dans des bassins versants plus élevés avec seulement de petites zones de migration potentielle des marais.

La bonne nouvelle de l’étude est que l’abondance de forêts basses et de terres agricoles dans la région de la baie de Chesapeake et plus généralement en Amérique du Nord empêchera largement la pression côtière qui devrait réduire la zone de marais salants dans d’autres régions plus urbanisées de la côte mondiale.

Le défi pour les propriétaires fonciers et les gouvernements nord-américains sera de gérer équitablement la conversion de ce qui est maintenant principalement des hautes terres rurales génératrices de revenus, propriété privée, en habitats de zones humides côtières dont la valeur réside principalement dans la fourniture de services écosystémiques d’intérêt public tels que la protection contre les inondations et l’entretien des populations de poissons et d’oiseaux.

Une analyse

L’équipe a commencé son analyse en utilisant plus de 200 000 points de données SIG pour cartographier la limite actuelle entre la forêt et le marais autour de la baie. Ils ont ensuite enregistré la hauteur de chaque point par rapport au niveau de la mer à l’aide d’un modèle d’élévation extrêmement détaillé de l’US Geological Survey. Leur prochaine étape consistait à utiliser ces points de données pour calculer une «élévation de seuil» médiane pour chacun des 81 bassins versants entourant la baie de Chesapeake.

Semblable à un anneau de baignoire, l’élévation du seuil intègre le mélange de l’amplitude des marées et de la salinité qui a fait progresser le front de migration des marais jusqu’à sa hauteur et sa position latérale actuelles dans chaque segment de bassin versant. Ces élévations seuils varient d’un facteur 5 dans les 81 bassins versants, de 0,2 à 1,05 mètre (0,65 à 3,4 pieds). La frontière s’étend le plus à l’intérieur des terres dans les bassins versants de basse altitude bordés d’eaux salées avec une amplitude de marée élevée. L’inondation régulière par l’eau salée est le principal facteur qui convertit les terres agricoles et les forêts en marais salés.

À l’aide de la même carte haute résolution de l’USGS, l’équipe a ensuite ajouté des incréments d’élévation du niveau de la mer jusqu’à 2100 sur la base des projections de la National Oceanic and Atmospheric Administration, y compris faible (0,5 m ou 1,6 pieds), intermédiaire (1 m ou 3,3 pieds). ) et scénarios élevés (2,5 m ou 8,2 pieds). Ils ont ensuite mesuré la superficie des terres de chaque bassin versant qui seraient inondées dans chaque scénario d’élévation du niveau de la mer et ont déterminé si elles sont actuellement couvertes de forêts, de zones humides boisées, de gazon en plaques, de champs agricoles ou de surfaces développées telles que des routes, des parkings. terrains et bâtiments.

Comme prévu, ces « zones potentielles de migration des marais » augmenteront au cours des prochaines décennies et avec l’ampleur de l’élévation du niveau de la mer, passant de 405 miles carrés d’ici 2100 dans leur scénario bas à 1 447 miles carrés dans leur scénario haut.

Ce qui était inattendu dans le bassin versant de plus en plus développé de la baie de Chesapeake, c’est que les zones de migration des marais sont dominées par les forêts des hautes terres et des zones humides, et non par les terres urbaines ou suburbaines.