Les forêts de mangroves de Floride, essentielles aux écosystèmes et à la protection des côtes, ont du mal à se remettre des dégâts causés par les récents ouragans violents, selon une nouvelle étude satellite. Les mangroves sont une caractéristique des Everglades de Floride, leurs racines semi-submergées formant des tunnels pittoresques souvent explorés par les kayakistes. Non seulement les mangroves sont d’une beauté époustouflante, mais elles jouent également un rôle important dans le soutien des humains et de la vie marine. Ils contribuent à stabiliser les rivages, à réduire les effets des marées, à stocker le carbone et à prévenir l’érosion causée par les ondes de tempête. Leur système racinaire complexe constitue également un abri important pour les poissons et autres organismes aquatiques.
Alors que les mangroves sont très résilientes aux inondations, une nouvelle étude publiée dans la revue Remote Sensing of Environment montre que leur résilience est mise à l’épreuve comme jamais auparavant. Les chercheurs ont utilisé les données fournies par les satellites Landsat pour examiner l’état des mangroves en Floride de janvier 1999 à avril 2023. Les résultats suggèrent qu’à mesure que les ouragans deviennent plus fréquents et plus violents, certaines mangroves perdent leur résilience naturelle.
"Notre surveillance montre qu'après les récents ouragans, tels que l'ouragan Irma en 2017 et l'ouragan Ian en 2022, il y a eu une augmentation significative de la superficie des mangroves qui ont perdu leur capacité naturelle à se rétablir", a déclaré le co-auteur de l'étude Zhe Zhu, ancien membre de l'équipe scientifique Landsat de l'USGS-NASA.
Les études précédentes ont généralement analysé des perturbations spécifiques, telles que les ouragans, et suivi la perte de mangroves après le passage de la tempête. Par exemple, la photo ci-dessous, prise par G-LiHT (Goddard Lidar, Hyperspectral and Thermal Imager), montre les dégâts causés aux mangroves du sud de la Floride suite à l'ouragan Irma. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont cherché à mieux comprendre comment l'état des mangroves a changé au fil du temps, dans l'espoir de mieux comprendre comment les arbres se rétablissent.
Les chercheurs ont divisé l'état des mangroves en quatre catégories : saines, perturbées, en rétablissement et en déclin. Les mangroves saines ne présentent aucun changement lorsqu’elles sont frappées par des tempêtes. Les mangroves perturbées peuvent être affectées par les tempêtes mais retrouver un état sain au cours de la même saison de croissance. Il faudra plus d’une saison de croissance pour restaurer les mangroves. Les mangroves en déclin font référence aux mangroves qui ne se rétablissent pas naturellement après avoir été perturbées mais qui sont confrontées à un déclin à long terme.
L’avantage de cette approche satellitaire est la surveillance continue de l’état des mangroves. Les chercheurs peuvent détecter les perturbations au fur et à mesure qu’elles se produisent. Ils ont classé les conditions des mangroves à l’aide d’un algorithme d’apprentissage automatique qui est continuellement mis à jour à mesure que de nouvelles données satellitaires de télédétection terrestre deviennent disponibles. L’algorithme peut également identifier les premiers signes du déclin des mangroves, alertant ainsi les gestionnaires des terres sur les domaines sur lesquels concentrer leurs efforts.
"Notre recherche vise à fournir un système d'alerte précoce en cas de déclin des mangroves et à aider à identifier les zones à risque avant que des pertes irréversibles ne surviennent", a déclaré Zhu.
L’un des moyens les plus clairs de visualiser les changements dans la résilience des mangroves est de comparer le rétablissement sous différentes perturbations. La carte en haut de cette page, créée à l'aide d'un algorithme basé sur Landsat, montre les conditions des mangroves dans le parc national des Everglades de la côte sud du Golfe.
Les cartes montrent l'état des mangroves avant et après l'ouragan Wilma en 2005 et l'ouragan Irma en 2017, tous deux tempêtes de catégorie 5. Après l'ouragan Wilma, la plupart des mangroves endommagées se sont rétablies naturellement, tandis qu'après l'ouragan Irma, les mangroves ont connu un déclin généralisé (indiqué en orange sur la carte), certaines d'entre elles se transformant finalement en « forêts fantômes » - des parcelles de forêt morte.
Dans le cadre de travaux futurs, les chercheurs espèrent étendre la zone d’étude et travailler à l’établissement d’un système permettant de surveiller l’état des mangroves à l’échelle mondiale. Dans le même temps, ils prévoient d’affiner l’algorithme actuel pour mieux comprendre les différents moteurs du changement dans les mangroves.
"En déterminant si les changements sont provoqués par des événements météorologiques extrêmes, l'élévation du niveau de la mer ou les activités humaines, nous pouvons fournir des informations plus ciblées sur les stratégies de conservation et de gestion dans un environnement en évolution rapide", a déclaré Zhu.
Les cartes créées à l'aide d'algorithmes basés sur Landsat montrent l'état des forêts de mangroves du parc national du sud des Everglades, qui borde le golfe du Mexique, avant et après les ouragans Wilma en 2005 et Irma en 2017.
Compilé à partir de /ScitechDaily