De l'intelligence des berges --- ou le recours à la science pour renforcer la résilience des collectivités riveraines

Guy Meadows
Michigan Tech
10 mars 2020
lake superior waves

Des tempêtes plus fréquentes et plus violentes ont déversé des quantités d'eau sans précédent sur le bassin des Grands Lacs depuis 2013, ce qui a entraîné une augmentation rapide du niveau des eaux et occasionné d'importants ravages sur près de 11 000 milles de côtes américaines et canadiennes, sous l'effet des vagues de tempête.

La résilience des zones côtières des Grands Lacs est mise à rude épreuve par ce régime caractérisé par une augmentation rapide et sans précédent du niveau des eaux. La résilience, selon la définition qu'en donne la NOAA, l'agence américaine d’observation océanique et atmosphérique, est la capacité d’une collectivité à « rebondir » après des événements extrêmes comme des ouragans, des tempêtes côtières et des inondations, plutôt que de simplement réagir aux impacts subis.

Le niveau des lacs Michigan et Huron a commencé à augmenter rapidement en 2013, après une période exceptionnellement longue de 14 ans où le niveau est demeuré bas. Entre le creux record de 2013 et le pic atteint en juillet 2019, le niveau du lac a augmenté de 6,1 pieds en six ans. Cela représente plus de 73 pouces en six ans, comparativement à une augmentation de 5 à 6 pouces du niveau de la mer sur la côte Est en cent ans.

Les changements de niveau des Grands Lacs obéissent à un cycle de 10 ans ou plus. Ces oscillations décennales donnent aux plages des Grands Lacs, tant pour leur partie émergée que pour leur partie immergée, le temps de s’adapter entièrement au nouveau régime de niveau d’eau et d’énergie des vagues.

Les plages des Grands Lacs s’ajustent en maintenant un profil de leur portion sous-marine qui est en accord avec le nouveau niveau d’eau et le nouveau régime cinétique des vagues, la forme naturelle des plages permettant de réduire au minimum la perte de sédiments au large. Les vagues viennent balayer le sable de la partie visible des plages et celui-ci va former des barres au large, en eaux profondes, où vient se briser la base des vagues de tempête.

Les dévastations côtières dues à la récente élévation rapide du niveau des Grands Lacs conjuguée à des vagues plus fréquentes et plus intenses causées par les tempêtes, ont été lourdes d'enseignements pour les riverains, les collectivités côtières et les gestionnaires des ressources. Grâce aux technologies géospatiales avancées, nous sommes maintenant en mesure de voir comment a évolué la ligne de rivage des lacs Michigan et Huron en plus de 80 ans (depuis 1938), au Michigan, et cela à un degré de précision allant jusqu’au niveau d’une propriété individuelle.

Ces renseignements sont disponibles sur un site Web public qui permet d’examiner en détail la façon dont une section du littoral a réagi aux changements d’origine naturelle et humaine, et qui fournit une projection de la ligne de berge sur les 30 prochaines années.

benton harbor bluff
Projection du risque de recul de la falaise près de Brenton Harbor. La ligne bleue la plus au large représente le littoral en 1938, tandis que la ligne orange la plus au large également représente l’emplacement de la falaise la même année. Les lignes bleues et orange plus à l'intérieur correspondent à la ligne de rivage et à la falaise en 2016. La ligne rouge hachée illustre l'ampleur du recul possible de la falaise, et estime l'emplacement où la falaise devrait se trouver dans 30 ans. Source : Michigan Tech Geospatial Research Facility

Ce constat a donné lieu à une prise de conscience brutale des changements survenus sur les rives du Michigan au cours des huit dernières décennies. Il offre une image visuelle des impacts subis par des structures artificielles de toutes tailles ainsi que de la perte de plages publiques.

Le Great Lakes Research Center de Michigan Tech examine les changements côtiers passés et applique des technologies de pointe pour mieux comprendre, surveiller et prédire l’avenir de nos Grands Lacs.

En collaboration avec des partenaires d’autres universités, d’organisations de la fonction publique et d’organismes d’État, nous offrons des ateliers de planification des aménagements pour aider les collectivités riveraines à se préparer pour être plus résilientes. Ces ateliers proposent des discussions sur la dynamique des environnements côtiers, et les répercussions de cette dynamique sur la modification des berges, sur les impacts envisageables des régimes d’eau, qu’ils soient importants ou faibles, et sur les répercussions que ces conditions auront sur les infrastructures actuelles et futures à risque. Ces efforts ont pour objet d’aider les collectivités côtières à prendre acte de leur vulnérabilité aux changements éventuels du niveau d’eau et du régime des vagues des Grands Lacs, et à appliquer des mesures pour s’adapter aux conditions futures possibles.

Guy Meadows
Michigan Tech

Guy Meadows est professeur Robbins de génie maritime durable et directeur-fondateur du Great Lakes Research Center.