Les mangroves protègent les côtes contre les conditions météorologiques extrêmes. Alors qu'ils peuvent protéger les rivages des cyclones, comment un coup d'ouragan affecte-t-il les mangroves ? La littérature a été passée en revue par Ken Krauss et Michael Osland dans un nouvel article Cyclones tropicaux et organisation des mangroves : un état des lieux.
"Les gestionnaires fonciers du National Park Service et les coordinateurs de programme de l'USGS nous ont demandé si un tel examen existait après que les ouragans Irma et/ou Maria aient ravagé les îles Vierges américaines, Porto Rico et la Floride", a déclaré Ken Krauss. « Nous nous sommes rendu compte qu'un tel examen n'existait pas, mais la peur de gérer des mangroves frappées par des cyclones à répétition a incité les gens à se demander à quoi s'attendre dans leurs mangroves après de telles tempêtes. Qu'est-ce qui est normal ? Nous avons tenté de répondre à cela.
Pour l'examen, Ken Krauss s'est appuyé sur plus de 25 ans d'expérience. « Pour moi, l'un de mes premiers projets de mangrove en tant que stagiaire était de voir des images aériennes des dommages causés par l'ouragan Andrew (1992) aux forêts de mangroves du parc national des Everglades. Je travaillais en Louisiane en visionnant des vidéos de style VHS à partir de relevés par hélicoptère. À l'époque, je n'étais jamais allé dans une forêt de mangroves et j'ai été étonné de l'ampleur des dégâts causés par l'ouragan et des schémas spatiaux de ces dégâts en fonction de la hauteur des arbres, de la proximité de l'eau libre, de la distance et de l'azimut par rapport à la tempête. chemin."
«De 2001 à 2004 environ (pendant mes études de thèse), j'ai finalement visité plusieurs de ces mêmes forêts du parc national des Everglades le long des rivières Shark, Lostmans, Harney, Broad et Chatham que j'ai vues lors de ces analyses d'images originales de style VHS. Dans certains cas, il était même difficile de dire qu'une tempête avait passé plus de dix ans plus tôt. J'ai trouvé le potentiel de récupération des mangroves frappant.
La régénération de la mangrove est un enjeu majeur pour la plante. Premièrement, les semis doivent survivre à une frappe de cyclone qui déchire les arbres plus âgés. "Les surtensions et les marées hautes peuvent servir à tamponner et à protéger les semis et les jeunes arbres des effets du vent pendant les cyclones tropicaux", écrivent Krauss et Osland dans leur revue. "Lorsque le cyclone Tracy a touché les forêts de mangroves autour de Darwin, en Australie, en 1974, les forêts étaient à marée montante, laissant la plupart des jeunes arbres et des petits arbres couverts d'eau et non affectés par les vents (Stocker, 1976). Ferwerda et coll. (2007) ont suggéré que l'inondation de la piscine de régénération a contribué de manière significative à une récupération presque complète de la forêt de mangrove dans les dix ans suivant le cyclone Tracy.
Une fois le cyclone passé, les semis sont exposés. Ce changement augmente considérablement les niveaux de lumière nécessaires à la croissance des jeunes arbres. Cependant, ils sont toujours dans un environnement salin, ce qui signifie que l'utilisation de l'eau pour la photosynthèse n'est pas simple. En plus d'abriter des semis à l'endroit touché, les mangroves peuvent libérer des propagules, des plantes prêtes à pousser, lorsqu'un cyclone frappe. Ces propagules sont dispersées et peuvent survivre pendant des mois à la fois. S'ils arrivent dans un endroit approprié, ils peuvent s'installer et régénérer une nouvelle forêt de mangrove. Le moment de la production de propagules coïncide avec une partie de la saison des ouragans dans le golfe du Mexique. Il est tentant de se demander si les mangroves utilisent les cyclones comme opportunité de reproduction, mais Krauss est sceptique.
"Certains ont suggéré que l'accouchement reproductif de certaines espèces, y compris mutiler Rhizophora, ont évolué pour culminer pendant la saison des cyclones tropicaux dans les néotropiques. L'idée étant que la dispersion sur de plus longues distances est facilitée par ces vents de tempête, ces ondes (en particulier la dispersion dans les zones de marais intérieurs) et les anomalies de courant. Il est difficile de visualiser les avantages de remise en forme obtenus par une telle interaction, et s'ils existent, ils doivent encore être triés. Tout cela est confondu avec la température. Les températures moyennes maximales dans les régions tropicales (et subtropicales) qui faciliteraient la reproduction coïncident également avec les meilleures conditions pour l'intensification des cyclones tropicaux. En lisant des articles au cours de l'élaboration de cette revue, plusieurs auteurs ont suggéré certains avantages créatifs de la co-évolution potentielle, mais je pense que des tests supplémentaires sont nécessaires pour établir de tels liens.
Ce ne sont pas seulement les niveaux de lumière qui peuvent changer à la suite d'un cyclone. Le sol dans lequel se trouve un arbre peut également changer radicalement. Feher et ses collègues ont trouvé un gain immédiat dans l'élévation de la surface du sol à partir des sédiments déposés par les tempêtes le long des rivières Shark et Lostmans immédiatement après l'ouragan Wilma, mais ce gain a été partiellement annulé au fil du temps car ces sédiments se sont compactés dans les années qui ont suivi l'impulsion des sédiments. L'ouragan Irma a ensuite ajouté plus de sédiments, augmentant encore l'élévation.
Il n'y a pas que la terre qui peut s'élever, la mer aussi. Afin de survivre à la montée des mers, les forêts de mangroves ont souvent besoin d'attraper ou de déposer des matériaux pour s'élever. "L'élévation du niveau de la mer est une préoccupation particulière pour les gestionnaires des terres côtières, d'autant plus que de nombreux écosystèmes de mangroves sont incapables de migrer vers l'intérieur des terres en raison de barrières artificielles, telles que des digues et des digues", Krauss et ses collègues ont écrit.
L'étude de la réponse des mangroves aux cyclones repose sur un peu de chance et beaucoup de travail d'enquête. Il est difficile de savoir exactement où un cyclone atterrira à l'avance, même à quelques jours de là. Les écologistes qui étudient les dommages au rivage doivent donc déménager par la suite.
"Pour l'évaluation des dommages forestiers, les écologistes s'appuient généralement sur trois approches", a déclaré Krauss.
- réarpenter des parcelles forestières préalablement mesurées et accidentellement impactées par un cyclone,
- arpenter les peuplements après impact et recréer la structure forestière précédente et actuelle à partir des arbres endommagés et sur pied, et
- arpenter les peuplements touchés par les tempêtes par rapport à ceux qui peuvent être séparés par la distance (ou les montagnes) et non touchés par la tempête.
Depuis le début de sa carrière, Krauss accorde une importance accrue à la compréhension de la régénération des mangroves. « Je constate une urgence bien plus grande à protéger et à restaurer les mangroves à l'échelle mondiale, et de ce fait, on comprend mieux comment procéder. Des millions de dollars ont été gaspillés dans le monde entier pour planter des mangroves au nom de la "restauration", alors que le choix des sites était malavisé et que les principes hydrodynamiques fondamentaux des mangroves étaient négligés. C'est regrettable, mais la situation évolue. La restauration des mangroves contribue à réduire considérablement les pertes annuelles de superficie de mangroves à l'échelle mondiale, même si certains pays restent des zones critiques (par exemple, l'Indonésie, la Malaisie et le Myanmar). »
« Les gestionnaires et les scientifiques des mangroves commencent progressivement à se rendre compte que souvent, lorsque les mangroves ne se remettent pas des tempêtes, c'est parce que quelque chose est problématique avant la tempête. Les mangroves peuvent survivre sous diverses formes de stress pendant des décennies sans montrer de signes évidents de ce stress à l'observateur occasionnel. En cas de stress - comme des changements dans l'hydrologie - la récupération d'un cyclone peut être entravée, et la tempête est souvent responsable de la destruction et du manque de récupération alors qu'en fait, c'est cette route, cette chaussée ou cette cloison qui a été construite il y a 30 ans qui a causé la mortalité. Un éminent écologiste de la restauration des mangroves, Robin Lewis, a qualifié ces sites de « crise cardiaque de la mangrove » (il vaut la peine de lire à ce sujet plus loin dans Bulletin de la pollution marine, v. 109, p. 764-771, 2016). "
«Ce n'est pas toujours le cas, cependant. Les cyclones peuvent causer la perte de mangrove même lorsque les mangroves sont relativement peu impactées. Il existe des exemples de "retour en arrière" ou d'effondrement de mangroves dans les Everglades au cours de l'Holocène, et des preuves supplémentaires de cela peuvent certainement être trouvées à l'échelle mondiale.
En regardant vers l'avenir, Krauss aimerait voir des travaux sur la façon dont la force d'un cyclone contribue à l'impact. « L'un des principaux besoins est de relier l'énergie éolienne réalisée dans les forêts de mangrove aux dommages causés par la tempête, mais ce n'est pas une tâche simple. Nous sommes à des décennies de cela, je pense.
« Je pense que les modèles de récupération des tempêtes de simulation forestière pour les écosystèmes de mangroves qui pourraient éventuellement être appliqués à l'échelle mondiale seraient un sujet utile. C'est raisonnable étant donné qu'il n'y a que 70 espèces de mangroves dans le monde et qu'il existe des travaux disponibles sur les néotropiques à partir desquels construire. De tels modèles de récupération des tempêtes pourraient inclure l'élévation du niveau de la mer et la séquestration du carbone pour combler les recherches antérieures sur l'écologie des perturbations dans les mangroves, y compris de nombreux articles et observations de qualité, avec notre reconnaissance croissante que les mangroves sont des endroits incroyables pour séquestrer le carbone du CO2 et sont des écosystèmes qui protègent les littoraux de diverses manières.
La critique est fascinante, et parfois la lecture donne à réfléchir. Alors que les cyclones pourraient devenir plus dangereux à l'avenir, Krauss et Osland avertissent qu'il s'agit d'un facteur d'un réseau connecté d'activités anthropiques. Dans la conclusion, ils écrivent : « [S]i la société doit devenir de plus en plus dépendante des services écosystémiques et de la récupération des écosystèmes de mangroves pendant et après les cyclones tropicaux, davantage d'efforts doivent être déployés pour identifier le stress des mangroves à grande échelle spatiale bien avant l'impact des cyclones tropicaux afin qu'ils puissent être réhabilités et rester résistants aux effets des tempêtes… Le stress se présente sous de nombreuses formes, intentionnelles et non intentionnelles, mais tout stress chronique affecte la récupération après des événements aigus dans les mangroves.
