Virginia Institute of Marine Science

Si les zones littorales abritent pratiquement la moitié de la population mondiale et sont parmi les zones les plus productives, elles sont aussi les plus menacées par les changements climatiques. Ces derniers risquent d’entraîner l’élévation du niveau de la mer, l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des ouragans, la destruction des habitats côtiers et le déplacement de populations humaines. Répondre de façon adéquate à ces menaces nécessite à la fois une connaissance détaillée de l’influence du forçage du climat sur l’environnement et notre société, et une structure de gouvernance efficace pour incorporer les données scientifiques dans une gestion réactive.

Aux Etats-Unis, le Virginia Institute of Marine Science (VIMS - Institut de science marine de Virginie) est la plus importante institution en taille se focalisant sur la recherche, l’éducation et le service consultatif relatif à l’océan côtier. Ses travaux de recherche s’étendent des bassins versants à l’océan, des pôles aux tropiques, avec un accent particulier sur les environnements côtiers et estuariens. La diversité de la recherche effectuée au VIMS contribue à une meilleure compréhension des relations complexes entre le forçage climatique et les divers processus littoraux, ainsi que leurs impacts sur les ressources vivantes et sur les communautés humaines concernées. Le VIMS est aussi la source d’une information scientifique impartiale et d’une formation au niveau supérieur qui permet aux décisionnaires, à l’industrie et aux citoyens de mieux gérer et préserver les ressources côtières et estuariennes pour les générations d’aujourd’hui et de demain.

Fig 1. Moyennes mensuelles de l’élévation du niveau de la mer (en bleu) et augmentation à long terme du niveau de la mer de 1930 à 2003 (en rouge) dans la région de Hampton Roads, au sud-est de la Virginie, Etats-Unis

Impact de l’augmentation du niveau de la mer

L’altitude peu élevée du littoral côtier de la région mi-Atlantique en fait un site d’étude propice pour prédire les bouleversements environnementaux et sociaux causés par les changements climatiques. En tant que membre du consortium de la région Chesapeake (CRC), le VIMS fait partie des leaders mondiaux contribuant à l’affinement des données d’observation et des modèles prévisionnels. Conjointement avec les gouvernements, l’industrie et les instituts de recherche sous les auspices du CBOS (Chesapeake Bay Observing System, www.cbos.org), le VIMS a promu le développement du prototype du Système de prédiction des inondations à Chesapeake (CIPS) en tant qu’outil de prévision potentiel pour le service météorologique (National Weather Service - NWS) de la NOAA (Administration américaine océanique et atmosphérique) en partenariat avec les directeurs de secours locaux et régionaux. L’utilisation d’outils de visualisation modernes pour la prévision des inondations par le CPIS devrait permettre une meilleure précision et fiabilité des prévisions d’inondations ainsi qu’une réduction tangible des décès, des blessures, des souffrances humaines et des dégâts matériels.

Orages côtiers et protection des zones littorales

Les ouragans et les orages tropicaux sont responsables en moyenne de 20000 décès par an et de plus de 6 milliards de dollars de dégâts dans le monde entier. En association avec l’élévation du niveau de la mer, l’accroissement de l’intensité de ces orages tropicaux aura un effet dévastateur sur les propriétés privées, la santé humaine, l’économie régionale et les populations à moins que de sérieux efforts de planification et d’atténuation des dégâts ne soient déployés de façon systématique. Les efforts continus des chercheurs du VIMS pour établir de meilleures bases de données historiques concernant les orages tropicaux et les ouragans se traduisent, par exemple, par des recherches effectuées dans les Caraïbes où l’analyse géologique des sédiments côtiers permet d’obtenir des données relatives aux ouragans vieilles de 1000 ans. Ces données peuvent être directement corrélées avec la fréquence et l’intensité des ouragans pour calibrer ou vérifier des modèles climatiques à long terme prédisant les changements de fréquence et d’intensité des ouragans causés par le réchauffement.

L’impact du climat sur les communautés et l’économie est aggravé par la disparition continue des zones humides, des mangroves et des récifs coralliens. Au niveau mondial, le VIMS maintient le plus ancien programme de recherche et de surveillance concernant la végétation aquatique immergée. Ce programme a permis de mettre en évidence la disparition, précédemment méconnue, de ce type de zone tampon et d’écloserie pour les fruits de mer. La recherche effectuée au centre de gestion des ressources côtières du VIMS (http://ccrm.vims.edu) fournit des données fondamentales concernant les zones humides et leur gestion, et favorise le développement de modèles informatiques et d’outils SIG permettant aux gestionnaires des ressources et aux parties prenantes d’évaluer l’état des zones d’humides, ainsi que leur valeur écologique et économique. Dans le contexte de la gestion des conséquences de l’élévation du niveau de la mer, de telles évaluations deviendront de plus en plus critiques du fait des réponses dynamiques des zones humides face au forçage climatique.

Les ressources vivantes font partie de chaînes alimentaires complexes sous l’influence des changements climatiques et de pressions humaines multiples. La gestion raisonnée de ces ressources nécessite une profonde compréhension à la fois des interactions entre les espèces concernées et les pressions climatiques et de modèles sophistiqués intégrant ces facteurs. L’analyse par des scientifiques du VIMS de données recueillies de 1960 à 2000 a mis en évidence les relations entre les principaux régimes climatiques décennaux et le recrutement des huîtres, des poissons juvéniles et des crabes bleus, tous importants sur le plan commercial. La connaissance des régimes climatiques prépondérants et de leur oscillation peut permettre aux gestionnaires d’évaluer la probabilité de réussite des mesures de gestion des ressources grâce à l’utilisation de modèles prenant en considération une ou plusieurs espèces et les exposant à différents scénarios climatiques.

Les changements drastiques concernant les entrées d’eau et de matériel dans l’océan côtier en provenance des terres via les rivières et les estuaires ont un impact sur les bilans hydrologiques, les réserves de sédiments et le fonctionnement des écosystèmes. L’analyse des données historiques des dépôts de matériel organique au sein des écosystèmes côtiers, tels que la baie de Chesapeake, démontre l’impact de l’installation des populations humaines sur l’hydrologie par le biais de la construction de barrages, la gestion des eaux, l’apport en nutriments et carbone en raison de l’agriculture, la pollution et l’évolution de l’utilisation des terres. Les chercheurs du VIMS conduisent actuellement des recherches concernant l’eau de la planète et les cycles du carbone dans le globe, allant de l’Atlantique, du Pacifique, de l’Arctique et des mers du Sud aux régions côtières de l’Amérique du nord, l’Asie, l’Europe et l’Antarctique afin de mieux anticiper dans quelle mesure les changements climatiques futurs influenceront ces cycles et affecteront l’environnement marin.

W: www.vims.edu