Une digue de 20 pieds ne sauvera pas Miami – comment les structures vivantes peuvent aider à protéger la côte et à garder l’ambiance paradisiaque -Ecologie, science


Miami est tout au sujet de l’eau et de la vie en plein air. Des sentiers pédestres et des parcs bordent de vastes étendues du front de mer du centre-ville avec une vue imprenable sur la baie.

Ce centre-ville est l’endroit où l’Army Corps of Engineers prévoit de construire un Digue de 6 milliards de dollars, 20 pieds de haut par endroits, à travers les quartiers du centre-ville et juste entre les gratte-ciel du quartier Brickell et la baie.

Il ne fait aucun doute que la ville est exposée à un risque accru d’inondations à mesure que le niveau de la mer s’élève et que les tempêtes s’intensifient avec le changement climatique. Un ouragan aussi puissant que André de 1992 ou alors Irma 2017 faire un hit direct sur Miami dévasterait la ville.

Mais la digue le corps d’armée propose – protéger seulement 6 miles du centre-ville et du quartier financier d’une onde de tempête – ne peut pas sauver Miami et le comté de Dade. La majeure partie de la ville sera à l’extérieur du mur, sans protection ; le mur emprisonnera toujours l’eau à l’intérieur; et le Corps n’a pas étudié de près ce que la construction d’un une haute digue affecterait la qualité de l’eau. Dans le même temps, cela bloquerait les vues sur l’eau sur lesquelles l’économie de la ville prospère.

Une vue aérienne du centre-ville de Miami montrant des sentiers pédestres, des parcs et des piscines au bord de l'eau
Une grande partie de Miami est construite jusqu’au bord de l’eau. En moyenne, il est à 6 pieds au-dessus du niveau de la mer.
Ryan Parker/Unsplash, CC BY-ND

Pour protéger une plus grande partie de la région sans perdre le caractère dynamique de Miami, il existe des moyens d’associer la force d’une infrastructure renforcée moins envahissante à des solutions «vertes» basées sur la nature. Avec nos collègues du Université de Miami‘s École Rosenstiel des sciences marines et atmosphériques et le Collège d’ingénierie, nous avons été concevoir et tester solutions hybrides innovantes.

Gestion des tempêtes naturelles

Vivre avec de l’eau aujourd’hui ne ressemble plus à ce qu’il était il y a 50 ans, voire il y a 20 ans. Certaines parties de Miami connaissent désormais régulièrement des inondations « jours ensoleillés » pendant les marées hautes. L’eau salée s’infiltre dans les sous-sols et les garages de stationnement de grande hauteur, et les inondations causées par les marées devraient se produisent plus fréquemment lorsque le niveau de la mer monte. Lorsque les tempêtes surviennent, l’onde de tempête s’ajoute à cette eau déjà haute.

Les ouragans sont moins fréquents que les inondations causées par les marées, mais leur le potentiel destructeur est plus grand, et c’est ce sur quoi le Corps d’armée se concentre avec son plan de digue.

Si Miami Beach était une île-barrière non développée et si d’épaisses forêts de mangroves étaient encore courantes le long du rivage du sud de la Floride, la région de Miami aurait une protection plus naturelle contre les ondes de tempête et l’action des vagues. Mais la plupart de ces tampons vivants ont disparu depuis longtemps.

Cependant, il existe encore des moyens par lesquels la nature peut aider à préserver la beauté du terrain de jeu marin de Miami.

Par exemple, des récifs coralliens sains brisent les vagues, dissiper leur énergie avant que les vagues n’atteignent le rivage. Les forêts de mangrove denses dissipent également l’énergie des vagues avec leurs systèmes racinaires complexes qui s’élèvent au-dessus de la ligne de flottaison, réduire considérablement l’impact des vagues. Dans les zones où les inondations côtières sont un problème croissant, les communautés de basse altitude peuvent être déplacées vers des terrains plus élevés et les terres vacantes transformées en zones humides, canaux ou parcs conçus pour gérer les inondations causées par les ondes de tempête.

Les poissons nagent à travers les plantes marines poussant sur un récif de corail.
Les récifs coralliens comme ceux du parc national de Biscayne ont lutté contre le réchauffement des eaux.
Service des parcs nationaux

Chaque zone du littoral est unique et nécessite des mesures de protection différentes en fonction de la dynamique d’entrée et de sortie de l’eau. Compte tenu de l’espace limité de Miami, vivre seuls les rivages ne suffira pas contre un ouragan majeur, mais il existe des moyens puissants de les associer à une infrastructure « grise » solide qui a plus de succès que l’un ou l’autre seul.

Les solutions hybrides mélangent le vert et le gris

Personne ne veut regarder un brise-lames en ciment au large. Mais si vous regardez un brise-lames couvert de coraux et accueillant pour la vie marine, et que vous pouvez sortir et nager dessus, c’est différent.

Les coraux aident la structure à mieux dissiper l’énergie des vagues et, en même temps, ils améliorent la qualité de l’eau, l’habitat, les loisirs, le tourisme et la qualité de vie. Pour beaucoup de gens, ce sont quelques-uns des principaux arguments de vente de Miami.

En associant coraux et mangroves à une infrastructure dure plus durable et plus respectueuse de l’environnement, les solutions hybrides peuvent être beaucoup moins envahissantes qu’une grande digue.

Par exemple, une structure de brise-lames à base de ciment immergée au large avec des greffes de corail pourrait fournir un habitat à des écosystèmes entiers tout en fournir une protection. Nous travaillons avec la ville de Miami Beach à travers le Laboratoire de connaissances intégratives de l’Université de Miami à mettre en œuvre trois récifs coralliens hybrides juste au large que nous surveillerons pour leurs performances techniques et écologiques.

Plus près du rivage, nous expérimentons un nouveau système modulaire marin et estuarien nous appelons « SEAHIVE ». Sous la ligne de flottaison, l’eau s’écoule à travers des canaux hexagonaux creux en béton, perdant de l’énergie. Le sommet peut être rempli de terre pour faire pousser une végétation côtière telle que des mangroves, offrant encore plus de protection ainsi qu’un écosystème qui profite à la baie.

Une illustration d'un parc marin avec des structures SEAHIVE et des personnes nageant à proximité.
La conception SEAHIVE combine des canaux creux en béton avec des mangroves au-dessus et des coraux en dessous pour une protection naturelle.
Gallo Herbert Architectes

Nous travaillons actuellement à tester SEAHIVE en tant qu’alternative d’ingénierie verte pour l’enrochement dans le village de North Bay, une île habitée de la baie, et en tant qu’infrastructure dans un parc marin nouvellement aménagé à Pompano Beach appelé Wahoo Bay, développé en collaboration avec les gouvernements locaux et Shipwreck Park, une organisation à but non lucratif.

Et le reste de Miami ?

Le corps du génie de l’armée projet de plan – une version finale est attendue à l’automne – donnerait peu de place aux solutions fondées sur la nature au-delà d’un assez petit projet de restauration de mangrove et d’herbes marines au sud. Le Corps a déterminé que les solutions naturelles à elles seules nécessiteraient trop d’espace et ne seraient pas aussi efficaces qu’une infrastructure matérielle dans le pire des cas.

Au lieu de cela, le plan du Corps d’armée se concentre sur la digue de 6 milles, les vannes anti-inondation et l’élévation ou le renforcement des bâtiments. Il protège essentiellement l’infrastructure du centre-ville, mais laisse tout le monde seul.

Les digues et les vannes anti-inondation peuvent également affecter le débit d’eau et nuire à la qualité de l’eau. Le Corps les documents avertissent que les digues et les portes affecteront la faune et les écosystèmes, y compris la perte permanente de coraux protecteurs, de mangroves et d’herbiers marins.

Un gros plan de racines de mangrove à la ligne de flottaison
Les racines de mangrove s’élevant au-dessus de l’eau aident à briser l’énergie des vagues sur le rivage.
Guide de Floride/Unsplash, CC BY-ND

Nous aimerions voir un plan pour l’ensemble du comté de Miami-Dade qui tienne compte de la valeur que les solutions vertes et hybrides apportent à la vie marine, au tourisme, à la pêche et à la qualité de vie en général, en plus de leurs services de protection du littoral.

Les deux types – vert et gris – prendraient du temps à se développer, en particulier si le plan de la digue était contesté devant les tribunaux. Et les deux courent un risque d’échec. Les coraux peuvent mourir lors d’une vague de chaleur, et une tempête peut endommager les mangroves ; mais les tempêtes peuvent également saper les solutions techniques, comme le système de digues de la Nouvelle-Orléans pendant l’ouragan Katrina. Pour aider à renforcer la résilience, nos collègues de l’Université de Miami ont été élevage de coraux pour être plus résistant au changement climatique, en étudiant de nouveaux matériaux cimentaires et des renforts non corrosifs et en développant de nouvelles conceptions pour les structures côtières.

Miami dans le futur

Miami sera différent dans les décennies à venir, et les changements commencent déjà.

Les hauteurs sont primordiales, et cela se voit dans les décisions immobilières qui poussent les résidents à faible revenu vers des zones moins sûres. Quiconque regarde Miami pensera probablement que la région aurait dû mieux gérer la croissance et peut-être même gérer une forme de retrait des zones menacées.

Nous ne voulons pas voir Miami devenir Venise ou une ville isolée de l’eau. Nous pensons que Miami peut prospérer en utilisant l’écosystème local avec de nouvelles solutions d’ingénierie verte et une architecture qui s’adapte.

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