Avancées et reculs des mangroves guyanaises: bilan par analyse spatiale sur plusieurs décennies

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1 Oral Master 2, Fonctionnement des Ecosystèmes Naturels et cultivés, 10 juin 2009 Avancées et reculs des mangroves guyanaises: bilan par analyse spatiale sur plusieurs décennies Elodie Blanchard Encadrant: Christophe Proisy (IRD UMR AMAP)

2 Les mangroves: interfaces entre terre et mer Forêts tropicales dans la zone de balancement des marées Montée du niveau des océans du au réchauffement climatique: 1 à 2 mm/an (Church 2001) Perturbations anthropiques, Augmentation Perturbations de l intensité sédimentaires, et du nombre océaniques, de cyclones climatiques ( Météo France 2009 ) Rôle écologique Protection des côtes (e.g Tanaka et al. 2007) Importance des services, 1 ha de mangrove = 500 k $/an (e.g Wells et al., 2006) Risques côtiers:

3 Maintien des mangroves face aux changements côtiers? Difficulté pour l évaluation de la résilience Régimes de perturbations hydro-sédimentaires et climatiques Temps de retour d une forêt naturelle à un état structural et spécifique proche de état initial Région d étude idéale? Perturbations anthropiques faibles Dynamiques côtières intenses : Géomorphologie du paysage côtier Structuration de la forêt de mangroves Recul historique sur ces changements

4 Côtes guyanaises sous influences amazoniennes 30%

5 Dynamique des mangroves guyanaises et niveau marin Gratiot N., Anthony E. J., Gardel A., Gaucherel C., Proisy C. and Wells J. T Significant contribution of the 18.6 year tidal cycle to regional coastal changes. Nature Geoscience, 1, Synchronisation temporelle avec l harmonique à 18,6 ans du cycle des marées

6 Objectif du stage BILAN de la dynamique des phases d'avancées et de recul Du front de mangrove Exploitation temporelle d'une base de données spatiales 312 km de côtes, INTERPRETATION PRELIMINAIRE ET NOUVELLES HYPOTHESES Programme de recherche Projet INSU/EC2CO: Côtes guyanaises sous influences amazoniennes: caractérisation des forçages et propositions de modélisation» ( ) Collaborations Analyse spatio-temporelle (Montpellier) Base de données, écologie fonctionnelle (Toulouse) Océanographie et Sédimentologie (Wimereux)

7 Dynamique des mangroves du littoral guyanais Avicennia germinans, Laguncularia racemosa, Rhizophora ssp Colonisation Banc de vase Stade pionnier Erosion Stade adulte Stade jeune

8 Base de données spatiales , Photographies aériennes IGN, images Landsat, Spot, Ikonos, ALOS Achats programmés (projet EC2CO) : 1961, 1969, 1972

9 Démarche Collaborations Base de données SIG (ARCGIS) Vérification et mise à jour des numérisations Mon travail Interfaçage pour analyse temporelle (Matlab) Analyse des évolutions du trait de côte Mangrove/mer (1950) (contre ) Interpretations et critiques

10 Méthode: utilisation d'une grille kilométrique 312 segments Surinam Mana Maroni Iracoubo Sinnamary Kourou Elevation 50 m Cayenne Kaw Brésil 0 m 50 km N Oyapok

11 Méthode : Numérisation des polygones (j'ai vérifié et mis à jour) Grille kilométrique

12 Méthode: croisement polygones / grilles (mon travail sous Matlab)

13 Méthode: mesures et estimations des avancées et reculs (mon travail sous Matlab) Océan 1 km Mangroves Front de de mangrove PRFM= Position relative du front de mangrove / ligne de référence PRFM négative= Phase Terre de recul ferme PRFM positive = Phase d avancée PRFM Limite Limite de de référence référence Grille kilométrique + INTERPOLATION 2D (Delaunay)

14 Résultat: variations de PRFM C K S I M UNE REGION UNIQUE! PRFM (m)

15 Résultat: dynamique spatio-temporelle de PRFM C K S I M 1,3 km/an 2,3 km/an PRFM (m)

16 Conclusion: Dynamique spatio-temporelle de PRFM C K S I M REGION SUD REGION 4 NORD PRFM (m)

17 Résultat: rythmicité de la PRFM en Guyane Gratiot et al Harmonique à 18.6 ans du signal de marée (amplitude de 6 cm)

18 Résultat: rythmicité de la PRFM par région Harmonique à 18.6 ans du signal de marée

19 Hypothèses: rôle de la géomorphologie côtière Hypothèse 1: plus le banc de vase s étend vers la mer, plus la mangrove peut compenser les pertes dues à l érosion. (Anthony et al., 2008; Proisy et al., 2009) Région Nord: banc de vase allongé Hypothèse 2: l orientation de la côte a une importance dans la forme des bancs de vase donc dans les mécanismes de transport vaseux ( Gardel et Gratiot, 2005; Gratiot et al. 2007) Région Sud: banc de vase «patate» En +: prendre en compte le débit des fleuves guyanais et la présence de rochers. 20 Région Nord Région Sud

20 Hypothèses: rôle des processus hydrosédimentaires Marées Niveau marin Cycles: semi-diurne; 18,6 ans Courants Encore peu de mesures Modèle en cours Houles Direction et énergie Remobilisation des vases Houles côte N Guyane française Courant côtier Décharge sédimentaire amazonienne (Martinez et al., sous presse)

21 MERCI

22 Bibliographie Anthony E. J., Dolique F., Gardel A., Gratiot N., Proisy C. and Polidori L Nearshore intertidal topography and topographic-forcing mechanisms of an Amazon-derived mud bank in French Guiana. Continental Shelf Research, 28, Catena. Sous presse Church J.A., White N.J., Coleman R., Huybrechts P., et al., Changes in sea level. In Houghton J.T., Ding Y., Griggs D.J., et al., eds., Climate Change 2001: the scientist basis. Cambridge: Cambridge University Press, pp. p Froidefond J. M., Pujos M. and Andre X Migration of mud banks and changing coastline in French Guiana. Marine Geology, 84, Gardel A. and Gratiot N A satellite image-based method for estimating rates of mud bank migration, French Guiana, South America. Journal of Coastal Research, 21, Gratiot N., Anthony E. J., Gardel A., Gaucherel C., Proisy C. and Wells J. T Significant contribution of the 18.6 year tidal cycle to regional coastal changes. Nature Geoscience, 1, Gratiot N., Gardel A. and Anthony E. J Trade-wind waves and mud dynamics on the French Guiana coast, South America: Input from ERA-40 wave data and field investigations. Marine Geology, 236, Martinez JM, Guyot JL, Filizola N. and Sondag F.Increase in suspended sediment discharge of the Amazon River assessed by monitoring network and satellite data Proisy C., Gratiot N., Anthony E. J., Gardel A., Fromard F. and Heuret P Mud bank colonization by opportunistic mangroves: A case study from French Guiana using lidar data. Continental Shelf Research, 29, Tanaka N., Sasaki Y., Mowjood M., Jinadasa K. and Homchuen S Coastal vegetation structures and their functions in tsunami protection: experience of the recent Indian Ocean tsunami. Landscape and Ecological Engineering, 3, Wells, S., Ravilious, C., and Corcoran, E In the front line: shoreline protection and other ecosystem services from mangroves and coral reefs. UNEP-WCMC, Cambridge, UK, 33 pp.