Les études de Waikiki Beach révèlent des moteurs complexes de l’évolution du littoral

Royal Hawaiian Beach à Waikīkī est une plage populaire au cœur du pôle touristique d’Hawaï, d’une valeur de 2,2 milliards de dollars américains, selon une étude de 2016. Deux études récemment publiées par des chercheurs de l’Université d’Hawai’i (UH) à Mānoa’s The Climate Resilience Collaborative (CRC) fournit une nouvelle compréhension de comment et pourquoi cette plage emblématique s’érode de manière chronique – permettant aux gestionnaires côtiers et aux décideurs de gérer la côte plus efficacement.

Au cours de l’étude de deux ans de 2018 à 2020, qui comprenait des relevés hebdomadaires, l’équipe de recherche, dirigée par l’analyste géospatiale du CRC Anna Mikkelsen, a constaté que la plage est principalement dominée par le cabotage, ce qui signifie que le sable se déplace d’une extrémité de la plage. à l’autre. . Cela contraste avec les modèles de plage standard, qui supposent un transport translittoral, où le sable se déplace du rivage à l’estran de la plage.

“Une autre découverte surprenante est que nous n’avons pas trouvé de signal saisonnier clair”, a déclaré Mikkelsen. “Au lieu de voir de grandes quantités de sable en été et de petites quantités en hiver, nous avons constaté une augmentation constante de la quantité de sable au cours des 12 premiers mois de l’étude, suivie d’une érosion des plages pendant les 10 mois suivants.”

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Les chercheurs ont découvert que les principaux facteurs environnementaux contrôlant la quantité de sable présente et la largeur de la plage comprennent l’énergie des vagues des vagues du sud et des vagues générées par les alizés, ainsi que le niveau de l’eau.

Dans une autre étude, dirigée par Kristian McDonald, analyste géospatial au CRC, l’équipe a sondé la plage chaque semaine entre avril et novembre 2018, une période qui s’étendait sur la saison des ouragans du Pacifique central et la saison des surtensions du Pacifique Sud.

“Nous avons trouvé un lien clair entre l’augmentation de la houle du sud et l’accrétion de la plage, et d’autre part, l’augmentation de la houle commerciale était associée à l’érosion de la plage”, a déclaré McDonald. “De plus, l’activité des ouragans en 2018 a généralement augmenté la superficie et le volume de cette plage en raison d’une augmentation associée de l’énergie des vagues du sud.”

Un œil dans le ciel repère un changement de littoral

Dans chaque étude, les chercheurs ont utilisé de petits systèmes aériens sans pilote (sUAS), ou des drones grand public, pour mener des enquêtes hebdomadaires sur Royal Hawaiian Beach. À l’aide de techniques photogrammétriques, ils ont créé des reconstructions tridimensionnelles de la plage, ce qui leur a permis de tirer des conclusions sur la surface de la plage, son volume, la largeur de la plage et la pente de la plage. L’équipe a ensuite comparé ces mesures au niveau de l’eau, aux conditions des vagues, au vent et à la houle pour déterminer ce qui était le plus important pour déterminer le comportement de la plage et si les vagues générées par les alizés, les houles du sud, les tempêtes de Kona, les niveaux d’eau élevés ou d’autres conditions, construisent ou détruisent chaque partie de la plage.

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“L’un des résultats positifs de ce travail est qu’il démontre que les drones standard peuvent capturer les conditions changeantes des plages à très haute résolution”, a déclaré McDonald. “Ces méthodes de recherche sont relativement peu coûteuses et peuvent être utilisées n’importe où, même sur des côtes éloignées, pour informer les communautés et les scientifiques sur la dynamique et les changements côtiers.”

“En plus de mieux comprendre où et comment Royal Hawaiian Beach obtient son sable, ces études nous aident à comprendre comment l’élévation du niveau de la mer et les changements des conditions océaniques peuvent affecter la plage et fournissent des informations afin que cette ressource puisse être gérée efficacement. dit Mikkelsen.

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Prochaines étapes

La CRC poursuit la surveillance côtière des plages d’O’ahu. Ils utilisent des techniques d’arpentage par drone pour documenter chaque plage d’Oʻahu, ce qui fournira une base de référence à haute résolution de l’état des plages aujourd’hui. Deuxièmement, pour avoir une idée de la façon dont les gammes changent quotidiennement ou hebdomadairement et comment elles ont changé historiquement, ils comparent des images satellites d’environ 1990.

« Ensemble, ces deux études aideront à informer la prochaine génération de nos modèles riverains et à donner un aperçu des changements à court terme, saisonniers et à long terme de nos représentations riveraines », a déclaré Chip Fletcher, directeur du CRC et doyen par intérim de l’UH Mānoa. . École des sciences et technologies océaniques et terrestres. “Pour gérer efficacement notre littoral pour la durabilité écologique, sociale et économique, nous avons besoin de cette meilleure compréhension de notre comportement de plage et de la dynamique côtière.”

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