Imaginez une forteresse naturelle debout forte contre les tempêtes déchaînées. C'est ce que font les mangroves et les autres zones humides boisées pour nos côtes. Mais comment nous protègent-ils et contre les tempêtes?
Des chercheurs de l'Université Sun Yat-Sen, de la Chine et du Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ) ont découvert une nouvelle méthode facile pour prédire l'efficacité de ces barrières naturelles lors d'événements météorologiques extrêmes. Il s'agit d'un nouvel aperçu et d'un outil important pour les gestionnaires côtiers et les décideurs politiques.
La recherche est publiée dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences.
Nous savons depuis longtemps que les mangroves et autres zones humides boisées peuvent agir comme des boucliers naturels contre les inondations. Mais en ce qui concerne les tempêtes extrêmes, nous n'avons pas eu une image claire de la façon dont ils fonctionnent.
Les modèles disponibles pour prédire dans quelle mesure ces forêts peuvent réduire les hauteurs des vagues sont souvent trop compliquées pour que de nombreux gestionnaires côtiers puissent les utiliser. De plus, déterminer les bons nombres pour se connecter à ces modèles, en particulier dans des conditions extrêmes – est un écrou dur à casser.
Nouvelle façon de mesurer la protection
Pour y faire face, une équipe de chercheurs internationaux a recueilli des données à partir de certaines des plus grandes vagues jamais enregistrées dans les zones humides boisées. Ils ont regardé les vagues lors d'un typhon en Chine, ainsi que des données de laboratoires et d'autres études sur le terrain à travers le monde.
Ce qu'ils ont trouvé est remarquable: des mangroves d'environ 100 m de largeur peuvent la moitié de la hauteur des vagues de tempête. C'est une baisse significative des vagues, offrant une certaine protection au littoral derrière la forêt des mangroves.
Mais ce n'est pas tout. L'équipe a testé 20 façons différentes de calculer la traînée que les arbres créent contre les mouvements ondulés d'eau. La plupart de ces méthodes n'ont pas pu prédire l'atténuation des vagues dans les événements de tempête. Ainsi, ils ont proposé une nouvelle méthode facile à utiliser qu'ils ont appelée la méthode HU.
« Cette méthode n'a pas besoin de nombres complexes ou de mesures d'arbres détaillées », explique le chercheur principal Zhan Hu. « Il est assez simple que les praticiens ou bénévoles côtiers avec quelques mesures existantes puissent l'utiliser pour comprendre à quel point leurs zones humides boisées locales peuvent protéger contre les vagues. »
Économiser des côtes ainsi que de l'argent
« Cette étude est un gros problème pour la protection côtière », explique Tjeerd Bouma, chercheur au Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ) qui a également travaillé sur le projet. « La méthode HU offre aux gestionnaires et aux scientifiques côtiers un outil pratique pour évaluer comment leurs forêts locales peuvent réduire les hauteurs des vagues pendant les tempêtes.
« De plus, l'étude nous rappelle à quel point il est important de protéger et de restaurer les mangroves et d'autres zones humides boisées comme les saules », ajoute Bouma. « Ce ne sont pas seulement des bloqueurs d'ondes; ils capturent également du carbone, fournissent des habitats pour la faune et nettoient notre eau. »
One non-linéarité
« Non, la méthode ne porte pas d'après moi », rit le professeur Zhan Hu. « Le nom reflète plutôt l'approche qui est basée sur la relation entre la hauteur des vagues 'H' et le numéro Ursell U, qui est un index de la non-linéarité des vagues. »
En un mot, cette méthode fonctionne car l'atténuation des vagues est étroitement liée à l'effet d'onde non linéaire, qui est représenté par les relations HU. Et la même relation HU peut être appliquée à la fois pour les conditions de temps calme et de tempête. Les nouvelles méthodes utilisent la même relation HU par temps calme (mais hautement non linéaire) pour prédire l'atténuation de la hauteur des vagues lors des événements de tempête et contournant la nécessité de quantifier la traînée.
Autres zones humides et zones côtières
Bien que la méthode HU soit un excellent début, les chercheurs savent que ce n'est pas parfait. Il fonctionne mieux pour des types spécifiques de forêts rigides et hors sol. Les travaux futurs se concentreront sur la réalisation de la méthode HU pour différents types de zones humides et de zones côtières. Ils veulent également explorer ce qui se passe lorsque les arbres commencent à se balancer dans le vent et la quantité de réduction des vagues possible.
« En bref, cette recherche est un énorme pas en avant pour comprendre comment la nature peut protéger nos côtes », conclut Hu. « La méthode HU offre une nouvelle façon de prédire la réduction des vagues pendant les tempêtes extrêmes, ouvrant la porte à une gestion côtière plus durable. »
