Dans les années 1960, l'intrusion d'eau salée dans un marais du sud-est de la Louisiane a tué les arbres et les plantes qui y vivaient. Désormais restauré avec l'eau douce, le marais est devenu l'endroit idéal pour les projets de régétation – en particulier parce que les marécages sains peuvent servir de ralentissement pour ralentir les ouragans.
C'est une des raisons pour lesquelles les eaux portes en eau de Bayou Bienvenue, qui abritent autrefois des arbres de cyprès et de tupelo, accueille maintenant une île d'arbres indigènes, d'herbes – et de verre recyclé. L'île artificielle aide les chercheurs à comprendre une nouvelle approche de la restauration côtière.
Créée par une équipe de scientifiques et une entreprise de recyclage en verre, l'île d'environ 10 mètres de diamètre est fabriquée à partir d'un mélange de terrain en verre dans le sable et les sédiments de la rivière Mississippi. Une deuxième île à côté, également parsemée de plantes, est entièrement fabriquée à partir de sédiments. L'équipe veut savoir s'il existe des différences dans la façon dont les plantes se développent pour déterminer si le mélange de sable en verre pourrait être un matériau viable pour restaurer les écosystèmes côtiers.
À mesure que le niveau de la mer augmente et que les côtes s'érodent, «toutes les zones côtières vont faire face aux problèmes», explique Sunshine Van Bael, écologiste communautaire à l'Université de Tulane à la Nouvelle-Orléans qui étudie les îles. «Nous avons besoin de nos arbres et de nos marais de marais pour nous protéger.»
L'élévation du niveau de la mer et l'érosion balayent les sédiments et inondent les plantes le long de la côte. Les écosystèmes là-bas, tels que les zones humides, les marais salants et les forêts de mangroves, agissent comme un tampon entre les tempêtes et les zones plus à l'intérieur des terres. Pour restaurer ces écosystèmes endommagés, les écologistes comptent souvent sur des sédiments dragués à proximité. Mais il y a un montant limité et le dragage peut perturber les habitats environnants.
En utilisant du sable de verre à la place, les projets de restauration peuvent réduire la quantité de sédiments dragués requis et à glisser un autre problème: des millions de tonnes métriques de verre se retrouvent dans les décharges chaque année au lieu de recycler.
C'est là que Glass Half Full, une entreprise de recyclage en verre basée en Louisiane qui a fourni le verre pour l'île Bayou Bienvenue, travaille à combler le vide. Lorsque la société a commencé en 2020, il n'y avait «pratiquement pas d'installations de recyclage en verre dans l'État», explique le co-fondateur Franziska Trautmann.
Elle et le co-fondateur Max Steitz voulaient savoir si le verre au sol pouvait être utile dans la restauration côtière, ils se sont donc associés à des scientifiques de l'Université de Tulane. Maintenant, la société a donné son sable de verre à divers projets de recherche comparant la croissance des plantes dans le verre et les sédiments. Dans l'ensemble, les études, publiées tout au long de l'année dans Écologie de la restaurationmaintenez une bonne nouvelle: dans les réglages de serre, les plantes cultivées dans un mélange de sable en verre et de sédiments semblent avoir les mêmes taux de survie que ceux cultivés dans uniquement des substrats naturels.
Dans une étude, Van Bael et ses collègues ont examiné les plantes des zones humides telles que les herbes et les arbres. Dans une serre, ils ont cultivé les plantes dans des seaux de cinq gallons remplis de boue de la rivière Mississippi, de sable en verre ou d'un mélange uniforme des deux, avec le sol en verre à différentes tailles. Les plantes cultivées dans un mélange de sédiments en verre de mouture grossière se sont aussi bien comportés que ceux cultivés dans des sédiments.
Les résultats reflètent l'étude d'un autre groupe, qui a révélé que deux herbes de marais salantes originaires du Mississippi se développent également bien dans un mélange de cinquante-cinquante de sable de verre et remplissent le sol ou remplissent simplement le sol. Une plante, Saltmeadow Hay (Sporobolus pumilus)a même grandi avec succès dans un mélange avec 75% de sable de verre.
«Ils ont trouvé du succès dans une gamme de plantes… il semble donc tenir beaucoup de promesses», explique Christine Whitcraft, écologiste des zones humides à la California State University, Long Beach, qui n'a été impliquée dans aucun de ces travaux.
D'autres études ont trouvé des résultats positifs avec des plantes et des mangroves de dunes de sable. Mais plus de travail est nécessaire, dit Whitcraft, y compris des projets à petite échelle à l'extérieur de la serre.
Les travaux d'un groupe de l'Université des îles Vierges de Charlotte Amalie suggèrent que le succès des mangroves dans le sable de verre pourrait être spécifique aux espèces, par exemple, tandis que Van Bael rapporte que les racines de mangroves sont moins robustes dans le mélange de sable de verre par rapport aux sédiments dragués. Des études spécifiques à l'emplacement sont nécessaires pour déterminer la taille et le rapport optimaux de la mouture pour différentes côtes, dit Whitcraft, mais la méthode est probablement adaptable à d'autres zones, comme la côte ouest américaine.
Pour l'instant, Van Bael et ses collègues surveilleront les îles de Bayou Bienvenue pour les cinq prochaines années – avec deux autres îles en cours.
