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Quels sont les moyens par lesquels une terre peut disparaître sous vos pieds?

Autrefois, la minuscule île de Tanger, en Virginie, située dans la baie de Chesapeake, était surtout connue pour sa longue tradition de crabe et son unique dialecte ancien anglais / sud-twang parlé par ses 500 habitants. Aujourd'hui, Tanger est mieux connu pour sa disparition rapide.

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Les archives montrent que l’île, qui mesure aujourd’hui seulement 1, 1 kilomètre carré, a perdu les deux tiers de ses terres au profit de l’océan depuis les années 1850. Il perd actuellement 15 pieds de côtes chaque année, selon l'Army Corps of Engineers. Si rien n’est fait, les scientifiques prédisent que Tanger sera complètement englouti d’ici 25 ans, forçant tous ses résidents de longue date à fuir vers le continent.

Si cette histoire semble familière, ça devrait l'être. Partout où vous regardez, la terre est en train de perdre face à la mer qui monte. Au cours des dix dernières années, les îles coralliennes et les atolls qui composent les Maldives ont commencé à s’enfoncer dans l’océan Indien, et plusieurs récifs des îles Salomon ont disparu dans le Pacifique Sud. Les chercheurs prévoient dans les 50 prochaines années que cette tendance ne fera que s'accélérer à mesure que les effets du changement climatique influencé par l'homme se feront sentir.

À la lumière de ces actes qui disparaissent, nous avons parlé à trois experts des sciences de la Terre pour expliquer certaines des manières les plus courantes - et les plus dramatiques - de dématérialisation du terrain sur lequel nous marchons.

Commençons par Tanger. Comme pour la plupart des îles, les principaux problèmes sont l’érosion côtière et l’élévation du niveau de la mer, deux forces qui travaillent ensemble pour user progressivement les limites des terres émergées. «C'est un double coup dur», déclare Simon Engelhart, géoscientifique à l'Université de Rhode Island, dont les recherches portent sur l'impact de la montée et de l'érosion de la mer sur les côtes. "Tout cela s'additionne dans la pire direction possible."

Ni l'un ni l'autre ne s'en va de si tôt. Dans la Chesapeake, le niveau de la mer monte de 3 à 4 millimètres par an; À l'échelle mondiale, l'Administration nationale des océans et de l'atmosphère prévoit que l'élévation du niveau de la mer atteindra 6, 6 pieds d'ici 2100. Selon certaines estimations, plus de 13 millions de réfugiés climatiques fuiront les côtes plus haut avant le siècle prochain.

Et avec chaque centimètre de mer, l'eau pénètre de plus en plus à l'intérieur des terres et favorise l'érosion. «Il n'est pas nécessaire de modifier la force des tempêtes ou la taille des vagues qu'elles apportent pour leur permettre de manger de plus en plus loin dans le littoral», déclare Engelhart.

Mais la perte de terres peut aussi avoir lieu de manière beaucoup plus importante. «Vous pouvez avoir de grands trous qui s’ouvrent sous vos pieds. Ils sont très drastiques», déclare Lindsay Ivey Burden, ingénieur en géotechnique et professeur de génie civil et environnemental à l’Université de Virginie. Ivey Burden décrit un cas extrême de disparition de terres: des gouffres.

Elle décrit la recette de ce phénomène: premièrement, le sol doit être enrichi en minéraux carbonatés tels que le calcaire ou le grès. Ajoutez ensuite suffisamment d’eau souterraine dans le mélange et ces minéraux commencent à se dissoudre. Dissolvez-en suffisamment et ils s'effondrent, avalant dans la terre ce qui se trouvait au-dessus d'eux.

Heureusement, dit-elle, la présence de gouffres béants et soudains est relativement rare, car les dolines sont plus susceptibles de se former progressivement. (Sauf si vous vous trouvez en Floride, où la majeure partie de la péninsule est perchée sur une roche carbonatée poreuse qui a pour habitude notoire de tomber sous la surface.) Détecter les zones à risque par Ivey Burden et d’autres ingénieurs peut aider à prévoir les pertes futures.

Ensuite, il y a la liquéfaction, un phénomène aussi terrifiant que cela puisse paraître. Voici comment cela fonctionne: lorsqu'il est humide, le sol sablonneux est secoué par un puissant séisme, la pression de l'eau augmente et les grains individuels perdent le contact les uns avec les autres. «Le sol se liquéfie fondamentalement», dit Ivey Burden. «Cela devient comme de l'eau et les objets s'y enfoncent.» Dès que le tremblement cesse, le sol se solidifie à nouveau, retenant tout ce qui a coulé: vous, votre chien, votre voiture.

Pire encore, les tremblements de terre étant difficiles à prévoir, il est presque impossible de se préparer à la liquéfaction. Mais heureusement, comme la liquéfaction nécessite de telles conditions, elle est rare et ne survient généralement qu'après des tremblements de terre dans des régions sujettes aux tremblements tels que la Californie et la Nouvelle-Zélande.

Bien sûr, la plupart des pertes de terres que nous constatons aujourd'hui sont dues à des mécanismes plus omniprésents et moins voyants. L’un des plus subtils, mais aussi des plus importants sur de longues périodes et dans l’espace, est l’affaissement, le naufrage lent et continu de terres pendant des milliers d’années.

Pour expliquer pourquoi, nous devons d'abord nous transporter nous-mêmes il y a 20 000 ans, à une époque où l'inlandsis laurentidien s'étendait du pôle Nord, couvrant le Canada et une grande partie de ce qui allait devenir la Nouvelle-Angleterre. Sans surprise, cette couche de glace était assez lourde. Il comprime la terre qu’elle recouvre, ce qui provoque l’écrasement progressif de la croûte visqueuse et l’élévation de la terre le long de la côte médio-atlantique côtière afin d’atteindre l’équilibre. Après la fonte des Laurentides, cette terre autrefois élevée a commencé à sombrer à nouveau lentement, comme une bascule sur des échelles de temps géologiques. Aujourd'hui, ces terres sont encore en train de couler d'environ un millimètre par an.

Ce processus d'affaissement est la raison pour laquelle une partie du centre du littoral de l'Atlantique est en train d'être perdue au profit de l'océan. Bien sûr, sur les côtes, la subsidence est exacerbée par d'autres facteurs tels que l'érosion et l'élévation du niveau de la mer. Cet effet est bien illustré par les centaines d’îles situées le long de la côte médio-atlantique des États-Unis. Ces îles sont comme Tanger, sauf qu'elles sont déjà sous l'eau. Les eaux saumâtres de la baie de Chesapeake cachent une Atlantide des premières colonies américaines qui ont lentement succombé à la mer depuis leur colonisation par les premiers Américains au milieu des années 1600.

Les humains ont également ancré les cycles naturels qui protègent les terres côtières d'une manière qui n'a rien à voir avec le changement climatique. Pendant des milliers d'années, a déclaré Engelhart, les côtes américaines ont été protégées de toute destruction par des barrières biologiques constituées de marais salants et de palétuviers. Le sable et la boue en amont seraient balayés sur des kilomètres à travers des rivières, puis déposés sur ces côtes. Ces racines ont créé une barrière physique qui a piégé les sédiments et créé une digue naturelle qui a résisté à la montée et à l'érosion du niveau de la mer.

Pourtant, les eaux de ruissellement, le développement et la perte de sédiments provenant des barrages ont rétréci ces habitats au fil du temps. Malheureusement, les barrages, tout en protégeant les villes basses des inondations et en générant de l'électricité, arrêtent également le transfert de ces sédiments essentiels. «Les barrages bloquent efficacement tous les sédiments qui se déplacent dans les bassins versants», explique Patrick Barnard, géologue côtier à la US Geological Survey. «Vous avez une grave pénurie de sédiments qui alimenteraient normalement ces rives estuariennes», dit-il.

Les digues en béton, comme celles utilisées dans des endroits comme la Floride, le Japon et les Pays-Bas, peuvent constituer une barrière artificielle contre les forces de la mer. Mais ce sont des armes à double tranchant, car elles accélèrent également la disparition des barrières naturelles des écosystèmes. «Ils protègent les infrastructures, mais ils sont très préjudiciables», déclare Barnard. Engelhart est d'accord. «À la minute où vous mettez en œuvre une ingénierie rigoureuse, vous perdez tous ces environnements de protection naturels», dit-il. «Cela devient rapidement juste un mur de béton solide qui vous protège."

D'autres efforts d'ingénierie humaine pour reconstruire les terres perdues ont également mal tourné. Il suffit de demander aux locataires de la Millennium Tower de San Francisco. Construite en 2005, cette tour de luxe étincelante de 58 étages est ancrée dans une décharge et repose sur ce que l'on appelle "une terre récupérée", ce qui ressemble à cela: un sédiment qui a été dragué depuis le large manque d'intégrité structurelle. En 2010, la tour avait commencé à couler et à basculer suffisamment pour déclencher l'alarme. aujourd'hui, il penche précipitamment.

Avec les densités de population les plus élevées, les communautés côtières demeurent parmi les lieux de vie les plus désirables. Mais les maisons prestigieuses situées au bord de l’eau risquent également de disparaître, d’être frappées par un ouragan ou balayées par un tsunami. «Ce sont des zones sans impact sur les changements climatiques», déclare Barnard. Bien que certains puissent ne pas être d’accord sur les processus à l’origine de ces actes de disparition, pour les habitants des îles comme ceux de Tanger, la perte de terres est une réalité quotidienne qui ne peut être ignorée.

«Même si l'océan ne monte pas, si vous coulez, c'est pareil pour vous», dit Barnard. "Nous ne pouvons pas le souhaiter."

C'est à votre tour de demander à Smithsonian.

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