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

Royal Hawaiian Beach à Waikiki est une plage populaire au cœur du centre touristique d’Hawaï, évaluée à 2,2 milliards de dollars selon une étude de 2016. Deux études récemment publiées par des chercheurs de l’Université d’Hawaï (UH) dans le cadre de la Manoa Climate Resilience Collaboration (CRC) fournissent de nouvelles informations sur comment et pourquoi cette célèbre plage est dégradée de manière chronique, permettant aux gestionnaires côtiers et aux décideurs politiques de gérer plus efficacement le littoral.

Au cours de l’étude de deux ans de 2018 à 2020, qui comprenait des enquêtes hebdomadaires, l’équipe de recherche, dirigée par l’analyste géospatiale du CRC Anna Mikkelsen, a constaté que la plage est largement dominée par le cabotage, ce qui signifie que le sable est déplacé d’une extrémité de la plage. à l’autre. . Ceci est contraire aux modèles de plage standard qui prédisent le transport translittoral où le sable se déplace du littoral vers la partie offshore 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 des volumes élevés de sable en été et de faibles volumes en hiver, nous avons constaté une augmentation constante du volume de la plage au cours des 12 premiers mois de l’étude, suivie d’une érosion de la plage au cours des 10 mois suivants.”

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Les chercheurs ont découvert que les principaux facteurs environnementaux qui contrôlent la quantité de sable présente et la largeur de la plage comprennent l’énergie des vagues provenant des houles du sud et des vagues créées par les alizés, ainsi que les niveaux d’eau.

Dans une autre étude dirigée par Christian Macdonald, analyste géospatial au CRC, l’équipe a sondé les plages chaque semaine entre avril et novembre 2018, une période qui s’étendait sur la saison des ouragans du Pacifique central et la saison des vagues plus fortes dans le Pacifique Sud.

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

Un œil dans le ciel guette un changement de rivage

Dans chaque étude, les chercheurs ont utilisé de petits systèmes aériens sans pilote (sUAS) grand public, ou drones, pour mener des enquêtes hebdomadaires sur Royal Hawaiian Beach. À l’aide de techniques photogrammétriques, ils ont créé une reconstruction tridimensionnelle de la plage, ce qui leur a permis de déterminer la superficie de la plage, son volume, sa largeur et sa pente. L’équipe a ensuite comparé ces mesures aux niveaux d’eau, aux vagues, au vent et au run-up pour déterminer ce qui était le plus important pour déterminer le comportement de la plage et si les vagues causées par les alizés, la houle du sud, les tempêtes de Kona, les niveaux d’eau élevés ou d’autres conditions se construisaient ou laver chaque partie de la plage.

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“L’un des résultats positifs de ce travail est qu’il démontre que les drones grand public 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 Hawaii Beach obtient son sable, ces études nous aident à comprendre comment la plage peut être affectée par l’élévation du niveau de la mer et l’évolution des conditions océaniques, et fournissent des informations afin que cette ressource puisse être gérée efficacement.” “, a déclaré Mikkelsen.

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Prochaines étapes

La CRC poursuit la surveillance côtière des plages d’O’ahu. Ils utilisent des techniques d’enquête sans pilote pour documenter chaque plage d’Oahu, ce qui fournira une base de référence à haute résolution de l’état actuel des plages. Deuxièmement, pour avoir une idée de la façon dont les gammes changent sur une base quotidienne ou hebdomadaire et comment elles ont changé historiquement, ils comparent des images satellites d’environ 1990.

“Ensemble, ces deux études aideront à informer la prochaine génération sur nos modèles de rivage et à donner un aperçu des changements à court terme, saisonniers et à long terme de nos affichages de rivage”, a déclaré Chip Fletcher, directeur du CRC et doyen par intérim de l’UH Mānoa. École des sciences et technologies de la mer et de la Terre. “Pour gérer efficacement notre littoral pour la durabilité environnementale, sociale et économique, nous avons besoin d’une meilleure compréhension de notre comportement de plage et de la dynamique du littoral.”

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