Une nouvelle recherche sur les vasières est un «réveil» pour les communautés côtières américaines

Environ 29 pour cent de la population des États-Unis vivent dans les comtés côtiers, plus de 41 millions se trouvent dans les comtés de l’Atlantique. Cette forte densité de population pose un défi critique au développement durable dans les zones côtières.

Les vasières, qui constituent les zones humides côtières, font face à des défis sans précédent en raison de l’augmentation des activités humaines. Ils sont largement reconnus comme des sentinelles du changement de l’environnement côtier. Surtout, ils sont les gardiens des communautés en bord de mer car ils peuvent largement atténuer les forces destructrices de l’océan. Sans eux, les communautés côtières sont plus vulnérables.

Actuellement, il n’existe aucun moyen efficace d’identifier et de quantifier les interactions entre les zones urbaines et les vasières, ce qui est essentiel pour préserver les communautés côtières du pays. De plus, les recherches existantes se limitent à des villes individuelles, ce qui ne donne pas une vue d’ensemble.

Pour faire face à cette crise environnementale, des chercheurs de la Florida Atlantic University ont développé une nouvelle approche qui quantifie les modèles de changement des vasières d’un point de vue spatio-temporel en utilisant des données collectées au fil du temps. Leur étude est l’une des premières à étudier les corrélations entre les vasières et les zones urbaines en utilisant cette technique.

Pour l’étude, les chercheurs ont sélectionné et analysé la dynamique annuelle de trois comtés côtiers fortement urbanisés du sud-est des États-Unis, qui représentent des paramètres environnementaux uniques : un système de plat de marée de plus de 3 168 kilomètres carrés caractérisé par de nombreux sons, estuaires, ainsi que deux fois – flux et reflux quotidiens des marées.

Ils ont évalué séparément la dynamique spatio-temporelle des vasières et des zones urbaines dans les comtés de Charleston, en Caroline du Sud ; Chatham, Géorgie; et Duval, en Floride, entre 1985 et 2015. Ils ont ensuite identifié et quantifié les pertes de plat de marée dans ces trois comtés, qui sont directement ou indirectement associées à l’expansion urbaine, à partir d’une lentille géographique centrée sur le lieu et l’espace.

Les résultats de l’étude, publiés dans la revue internationale, Terre, vérifier et mettre en évidence les conflits entre activités humaines intensifiées et milieux côtiers. Surtout, cette nouvelle approche peut être révisée et appliquée à l’ensemble des États-Unis

Les résultats ont montré que les vasières sont sous la pression de l’expansion urbaine des côtés est et ouest. En particulier, le côté ouest a été rapidement urbanisé au cours des trois décennies, donnant au comté de Duval les plus grandes nouvelles zones urbaines à moins de 2 kilomètres de la côte. Le comté de Duval a connu plus d’érosion et de croissance urbaine que les deux autres comtés et possède également des vasières beaucoup plus petites que les deux autres comtés. Il a la plus grande zone nouvellement urbanisée vers le bord de mer. Comparé aux deux autres comtés, le comté de Duval a également un environnement moins stable d’estrans, ce qui nécessite un niveau plus élevé de sensibilisation et d’inquiétude du public.

Pendant ce temps, certaines banlieues des deux autres comtés ont également été rapidement urbanisées, notamment les ailes est et ouest de la ville de Charleston et le côté sud-ouest de la ville de Savannah. Ces urbanisations affecteraient également considérablement les vasières environnantes, et les endroits les plus proches subiraient des pressions environnementales plus élevées.

En observant les chevauchements spatiaux entre les nouvelles zones urbaines et les érosions des vasières, les chercheurs ont découvert que le rétrécissement constant des vasières est hystérétique (a un effet de retard) par rapport au processus accéléré d’urbanisation dans la zone côtière. Cet effet d’hystérésis existe également dans la restauration et la gestion des écosystèmes, et de graves dommages pourraient entraîner des changements irréversibles.

« Il faut du temps pour observer les effets écologiques de suivi de l’expansion urbaine au cours des dernières années. D’après nos recherches, les vasières de ces trois comtés ont un besoin urgent d’un plan de gestion durable en réponse à l’expansion rapide des zones urbaines », a déclaré Weibo Liu, Ph.D., auteur principal et professeur agrégé, Département des géosciences, au sein du Charles E. Schmidt College of Science de la FAU. « Le conflit entre les êtres humains et l’environnement côtier appelle immédiatement une prise de conscience du public, ainsi que des collaborations efficaces entre les législateurs, les scientifiques et les autorités locales. »

Les résultats de l’étude montrent que le comté de Charleston possède les plus grandes vasières (544,87 kilomètres carrés en moyenne annuelle), suivi du comté de Chatham (343,46 kilomètres carrés en moyenne annuelle) et du comté de Duval (89,49 kilomètres carrés en moyenne annuelle).

Fait intéressant, dans chaque comté individuel, les parts de superficie de la croissance urbaine et de l’érosion sont considérablement proches l’une de l’autre. Cela signifie que l’expansion urbaine et l’érosion au cours des premières années seraient largement compensées par l’érosion et l’expansion urbaine au cours des années suivantes, et n’auraient donc pas d’impact significatif sur la superficie globale des vasières pendant une longue période.

« L’expansion urbaine est considérée comme l’une des principales menaces anthropiques pour l’environnement des vasières », a déclaré Chao Xu, premier auteur et titulaire d’un doctorat. candidat, Département des géosciences de la FAU. « Bien qu’il soit difficile d’arrêter le processus d’inondation entraîné par l’élévation du niveau de la mer, une solution plus pratique serait de limiter l’urbanisation près du littoral. De cette façon, les vasières seraient plus flexibles pour migrer vers l’intérieur des terres. »

Pour l’étude, les chercheurs ont utilisé une collection de cartes annuelles à résolution spatiale de 30 mètres des étendues urbaines dans les États-Unis contigus (limites de partage) de 1985 à 2015 ; une collection de cartes annuelles à résolution spatiale de 30 mètres des zones d’estran aux États-Unis contigus de 1984 à 2020 ; et un fichier de formes du littoral (les données côtières les plus détaillées) fourni par la NOAA. Cela a créé une zone tampon de distance bilatérale de 2 kilomètres le long de la côte, ce qui a facilité l’identification, la quantification et l’analyse de la dynamique interactive entre les zones urbaines et les vasières.