Le trek à travers l'île de la mer du Nord de Norderney – une île barrière de la mer du Nord allemande – est de cinq kilomètres de long. Conçu par Lena Thissen, un chercheur de l'Université d'Oldenburg, en Allemagne, avec un spécialiste des sciences sociales de l'Université de Hambourg, la « marche d'objectif d'eau douce » concerne un trésor caché: l'alimentation en eau douce de l'île.
La visite à pied commence à l'eau du centre de l'île, puis mène à un puits au milieu d'un paysage de dunes stériles et dans une vallée de dune humide envahie d'arbres et de carex. Les deux derniers arrêts se trouvent sur la plage, où l'eau douce coule dans la mer et les crêtes pointues des dunes présentent les effets de l'érosion.
« L'objectif de la tournée est de donner vie à la lentille d'eau douce de l'île – et de montrer comment le changement climatique met en danger cette précieuse ressource », explique l'hydrogénologiste, le Dr Gudrun Massmann, dans le groupe de recherche duquel Thissen a terminé son doctorat.
La marche d'objectif d'eau douce sera offerte comme visite guidée pour les vacanciers et les gens qui vivent sur l'île. Il est sorti du projet Wakos (eau sur la côte de la frison orientale).
Depuis 2020, des chercheurs de cinq institutions partenaires dirigées par le Helmholtz-Zentrum i -on à Genesthacht ont étudié les risques naturels auxquels le littoral de la frison oriental et les îles offshore sont confrontés à la suite du changement climatique – et de la façon dont la société peut s'adapter aux conditions changeantes.
La deuxième phase du projet a commencé il y a environ un an. En plus de Massmann et de son équipe du groupe de recherche sur l'hydrogéologie et de l'hydrologie du paysage, les scientifiques d'Oldenburg du groupe de recherche sur l'économie écologique dirigée par le professeur Bernd Siebenhüner sont également impliqués dans le projet.
Lentille d'eau douce nourrie par l'eau de pluie
« The Freshwater Lens Walk est une merveilleuse initiative et met en évidence la productivité de la collaboration interdisciplinaire au sein du projet », explique Siebenhüner.
La tournée guidée présente des résultats scientifiques d'une manière que tout le monde peut comprendre: les participants apprennent comment l'eau douce est déposée dans le sous-sol sableux de l'île, où il forme une couche lenticulaire jusqu'à 80 mètres d'épaisseur qui est alimentée par l'eau de pluie et les flotteurs essentiellement « au-dessus des eaux salées des couches plus profondes. Ils apprennent que les exigences en eau potable des résidents de l'île et des touristes en visite sont couvertes par ce réservoir dans son sous-sol.
« Vous pouvez réellement voir la surface de la lentille d'eau douce dans les vallées des dunes humides. C'est là que les eaux souterraines reviennent à la surface, ce qui permet à une combinaison spéciale de flore et de faune de se développer ici », explique Massmann.
Les participants à la promenade peuvent également observer les conséquences du changement climatique: au dernier arrêt de la plage « Weiße Düne » (White Dune), une goutte de deux mètres s'est formée le long du bord des dunes.
« Les ondes de tempête ont emporté une quantité substantielle de sable ici ces dernières années », souligne Lena Thissen.
Le changement climatique exacerbe le phénomène: le niveau de la mer autour de Norderney a augmenté d'environ 16 centimètres au cours des cent dernières années et pourrait augmenter de 80 centimètres à la fin de ce siècle. Les niveaux d'eau extrêmes sont donc de plus en plus fréquents.
Cela a également un impact sur l'objectif d'eau douce. Cela explique: « Lorsque les dunes s'érodent du côté vers la mer, la zone sous laquelle l'eau douce peut se propager se rétrécit, ce qui signifie que le volume d'eau potable diminue également. »
Patrick Hähnel, un doctorant de l'équipe de Massmann, a utilisé la modélisation numérique pour simuler ce qui va arriver à l'objectif au cours des prochaines décennies. Selon son modèle, l'offre d'eau douce diminuera de dix à quinze pour cent d'ici la fin du siècle, selon le scénario climatique.
« Les calculs montrent également que lorsque le niveau de la mer augmente, les niveaux des eaux souterraines augmenteront également », explique Massmann. Cela signifie qu'à l'avenir, non seulement certaines des vallées dunes, mais aussi les zones basses de la ville et de l'aéroport de Norderney pourraient être inondées régulièrement en hiver.
« Notre modélisation était axée sur le problème de la salinisation, mais nos résultats montrent que l'augmentation des niveaux des eaux souterraines en hiver peut en fait poser un problème plus important pour l'île », explique le chercheur.
La région côtière sera particulièrement touchée par le changement climatique
En plus de Norderney, le projet Wakos se concentre également sur la municipalité de Krummhörn et la ville voisine d'Emden. Dans les années à venir, les ondes de tempête, les fortes précipitations, la salinisation des eaux souterraines et les sécheresses sont également susceptibles de causer des problèmes davantage à l'intérieur des terres en Frisia est.
« La région côtière sera particulièrement touchée par le changement climatique », explique l'économiste de l'environnement Siebenhüner.
Un scénario étudié par les chercheurs comme un résultat extrême dans la première phase de Wakos est déjà devenu la réalité au cours de la période de Noël en 2023: le mois de décembre a vu des précipitations fortes et continues suivies de plusieurs ondes de tempête.
Les écluses sur la côte et la barrière de la chasse à Elsfleth sont restées fermées, et les pompes n'ont pas pu vider suffisamment les zones intérieures en raison des niveaux d'eau élevés. En conséquence, l'eau a sauvegardé, les rivières ont éclaté leurs rives et de grandes étendues de saxe inférieure inondées.
La question de savoir comment la Frisia de l'Est peut se protéger contre de tels événements n'est pas seulement une question de solutions techniques, mais aussi la capacité de la société à s'adapter – en d'autres termes, si l'État, les autorités locales, les autorités de gestion de l'eau, les autorités de gestion des écluques et d'autres parties prenantes pourront mettre en œuvre les mesures nécessaires.
Siebenhüner et son équipe recherchent cela dans des ateliers et des entretiens avec les parties prenantes locales et régionales.
« Nous sommes intéressés par la façon dont les différentes parties prenantes sont en réseau, à quel point le dialogue est proche de différents niveaux et où se trouvent les défis ou les conflits potentiels », explique Lara Saalfrank, assistante de recherche dans le projet.
L'une des conclusions de l'équipe est que les structures de planification et de prise de décision en Saxe inférieure sont très fragmentées, par exemple dans les domaines de la planification régionale et du drainage intérieur. Ces structures, qui ont évolué au fil des siècles, rendent l'adaptation climatique plus difficile.
Les intérêts doivent être soigneusement pesés les uns contre les autres
L'équipe voit le plus grand potentiel de conflit dans les décisions concernant l'utilisation des terres. Selon les calculs du modèle hydrogéologique, entre autres mesures, il serait judicieux de désigner plus de terres en tant que rétention et zones de polder et de creuser des fossés de drainage moins profonds afin de conserver les précipitations dans le paysage plus longtemps. Cela aiderait non seulement les populations locales à mieux faire face aux sécheresses, mais ralentirait également la salinisation souterraine des eaux souterraines par l'eau de mer, selon les résultats du projet prédécesseur Saltsa.
Cependant, les zones humides et réwettées entrent souvent en conflit avec les intérêts agricoles et les mesures de protection contre les inondations. Une façon potentielle de gérer les ondes de tempête est une ouverture contrôlée de digues dans certaines zones – par exemple devant les pondons d'inondation ou les zones de rétention – pour limiter les inondations dans d'autres régions. Mais quelles zones conviennent à cela?
« Toutes ces stratégies – des mécanismes de drainage adaptés à une protection côtière plus flexible – requisent la planification à long terme et prospective dans laquelle différents intérêts doivent être soigneusement pesés les uns contre les autres », souligne Ernst Schäfer, un associé de recherche dans le groupe de recherche sur l'économie écologique.
Wakos tient à s'assurer que ses résultats de recherche peuvent être appliqués dans la région du projet de la Frisia orientale.
Dans la deuxième phase du projet, une académie d'adaptation climatique offrant une formation en ligne ainsi que des conférences, des événements et des cours en personne est également en cours de lancement. Les premiers ateliers, dans lesquels les chercheurs discuteront de leurs résultats sur l'objectif d'eau douce avec les autorités locales, devraient avoir lieu à Norderney cet automne.
« Faire les résultats de notre modélisation utilisable pour les parties prenantes locales est une partie importante du projet », souligne Massmann. Une chose est claire, dit-il, « nous devons faire de nombreux ajustements afin d'optimiser la gestion de l'eau dans les marais et sur les îles et à la rendre future. »
