Les îles-barrières et les dunes protègent les côtes, mais comment les changements environnementaux les affectent-ils ainsi que les terres adjacentes ?

Des îles-barrières parsèment le paysage le long de la côte est de la Virginie, protégeant le littoral des impacts directs des tempêtes et de l'élévation du niveau de la mer. Constitués de sable, ils sont créés et modifiés par des facteurs environnementaux. Mais avec le changement climatique et le développement humain, ces processus naturels peuvent être perturbés.

Julie Zinnert, professeure à l'Université du Commonwealth de Virginie, a étudié comment la dynamique des dunes peut affecter les écosystèmes des îles intérieures adjacentes. Son récent article dans la revue Nature a été co-écrit avec Alexander Sabo, qui a obtenu sa maîtrise en biologie du VCU ; Max Castorani, Ph.D., professeur agrégé de sciences environnementales à l'Université de Virginie ; et Michael Cornish, chercheur diplômé à l'UVA.

“Notre objectif était de montrer comment différentes parties du paysage sont connectées”, a déclaré Zinnert, Ph.D., professeur agrégé au Département de biologie du Collège des sciences humaines.

Au cours de leurs recherches, Zinnert et ses collègues ont étudié Hog et Metompkin, deux îles de la côte est qui se trouvent dans la réserve côtière de Virginie et qui sont essentiellement inhabitées depuis des générations. Pour comprendre les effets de la dynamique des dunes, ils ont examiné la couverture végétale, l’accrétion des sédiments et la facilité de déplacement des sédiments et de l’eau.

Zinnert a parlé avec VCU News de l'importance des îles-barrières et des dunes et des raisons pour lesquelles certaines ont été plus perturbées que d'autres.

Dans l’ensemble, que devrions-nous savoir sur les îles-barrières, en termes de leur rôle et des menaces auxquelles elles sont confrontées ?

Voici une excellente publication récente de mon laboratoire sur les îles-barrières et le changement climatique. Il est destiné aux enfants, mais de nombreux adultes m'ont dit que c'était également une excellente ressource pour les adultes.

Pour faire simple, les îles-barrières sont composées de sables qui se déplacent constamment en réponse à l'environnement (vents, vagues, marées). Ils se produisent le long des côtes sablonneuses et aux pentes peu profondes, et protègent les zones terrestres des effets néfastes des tempêtes. Lorsque le niveau de la mer augmente, les îles naturelles réagissent en migrant vers les terres.

Ces îles sont également très développées le long d'une grande partie des côtes de l'Atlantique et du Golfe des États-Unis. Lorsque les îles deviennent développées, elles ne peuvent pas naturellement réagir aux tempêtes et à l'élévation du niveau de la mer en se déplaçant : elles sont physiquement fixées dans l'espace par le développement humain, ce qui les rend plus vulnérables aux perturbations.

La zone dans laquelle nous avons mené notre étude – les îles-barrières de Virginie – est unique, car ces îles sont en grande partie sous-développées et peuvent réagir naturellement à l'évolution de l'environnement. Cela nous permet d’étudier comment ces îles réagissent naturellement aux facteurs du changement climatique. Cela peut être utile pour informer sur la façon dont les paysages gérés pourraient changer à l’avenir.

Quelles sont les principales conclusions de votre étude ?

Les dunes sont importantes pour déterminer la facilité avec laquelle les habitats situés à l'intérieur des dunes sont perturbés par des phénomènes de crues telles que l'élévation du niveau de la mer, les tempêtes ou les vents violents. Ces habitats situés à l'intérieur des terres montrent des signes de perturbations plus importantes (salinité du sol plus élevée, carbone du sol plus faible, moins de végétation) lorsque l'altitude des dunes était faible par rapport aux dunes à altitude plus élevée.

La disponibilité des sédiments permet de contrôler la formation des dunes (c'est-à-dire l'accrétion des sédiments). Nous avons constaté que l'herbe panic amère (Panicum amarum), une espèce commune de construction de dunes dont l'abondance a augmenté au cours de la dernière décennie, accumule moins de sédiments que les autres herbes de construction de dunes de notre région, telles que l'herbe de plage américaine (Ammophila breviligulata) et le sel. spartine des prés (Spartina patens). L’abondance de cette espèce a probablement augmenté en raison du réchauffement climatique dans la région.

Que ce passe t-il après?

Je travaille avec des personnes qui modélisent des scénarios climatiques pour le changement des îles-barrières. Ces résultats sont utilisés dans le paramétrage des modèles – pour déterminer comment les paysages pourraient évoluer à l’avenir – afin de prédire la quantité de carbone stockée dans ces îles et comment cela pourrait changer selon différents scénarios climatiques. Je travaille également sur quelques propositions (en préparation ou en cours d'examen) qui visent à évaluer ces conditions futures le long de la côte médio-atlantique (Maryland, Virginie, Caroline du Nord) et des côtes du Golfe.