Barrier Island Ecology of Cape Lookout National Seashore and Vicinity, Caroline du Nord (Chapitre 2)

CAPE LOOKOUT Barrier Island Ecology of Cape Lookout National Seashore and Vicinity, Caroline du Nord NPS Scientific Monograph No., 9

La plupart des côtes nationales ont été établies sur les îles barrières et les caps extérieurs, à l’exception du Cap Cod, qui est barrière crache attaché. Les îles-barrières sont de faibles bandes de sable parallèles au rivage, généralement avec de larges marais salants et des estuaires derrière elles. Une certaine distance en arrière de la plage sontlignes de dunes, qui peuvent se former irrégulièrement ou selon des motifs spécifiques.,Les arbrisseaux et les prairies sont la végétation typique, bien que les boispeut pousser là où la Terre est assez haute ou assez loin de la plage. Il est naturel que de fortes vagues de tempête déferlent sur certainsîles, inondant parfois la majeure partie de leur superficie.

origines

Les géologues ont discuté chaleureusement de l’origine des plages de barrière. Les preuves stratigraphiques modernes ont récemment réfuté les théories de Johnson (1919), selon lesquelles les îles se sont formées lorsque l’océan a poussé des crêtes de sable au large du fond de la mer,de nouvelles îles se formant continuellement au large., Deux autres théories fondamentales sont actuellement débattues. Fisher (1962), et d’autres, ont proposé queles îles barrières ont commencé comme crachant le downdrift des promontoires érodés. Alors que la mer montante battait les dépôts glaciaires et les promontoires sédimentaires, les courants littoraux étalaient le sable Érodé en crachats de plus en plus allongés.Ensuite, les tempêtes ont conduit des entrées à travers les crachats à des endroits étroits et les ont découpées en îles barrières (Fig. 4). La meilleure preuve de cette théorie estque l’on peut voir tous ces processus en cours aujourd’hui., Chapman (1960) andfield (1965) ont montré que les dépôts de marais progressent en âge d’une extrémité d’une broche barrière à l’autre, avec le matériau le plus jeune derrière l’extrémité de la goutte. En survolant les îles barrières, on voit souvent de vieilles lignes dunaires, qui se distinguent par leur couverture sombre d’arbres, en parallèlecurves qui suivent la croissance de la broche (fig. 77).

Fig. 4. Théorie de la broche de l’Île barrièreformation. L’érosion du promontoire crée un courant de crachat allongé, qui est suivi par le développement des marais. La broche se brise et forme une île.,(From Hoyt 1967)

Une deuxième théorie, proposée par Hoyt (1967) et d’autres,soutient que le système de barrière actuel s’est formé pendant environ les 5000 dernières années lorsque L’élévation du niveau de la mer de L’Holocène a quelque peu ralenti.Au cours de cette période, Les Crêtes dunaires ont eu la chance de s’accumuler le long d’une ligne de crête qui était à une certaine distance au large de la côte actuelle, en fonction de la pente de la plaine côtière. La mer montante a ensuite isolé les duneridges du continent et des lagunes se sont formées derrière eux (fig. 5 et 6).L’élévation continue du niveau de la mer a entraîné un recul général de ces îles et de leurs marais associés., Pendant les périodes sans changement ou de baisse au niveau de la mer, les plages se construiraient vers le large et des lignes dunaires se formeraient derrière les plages au fur et à mesure qu’elles progressaient. Une autre élévation du niveau de la mer sererésultat en retraite. Il existe de nombreuses preuves à l’appui de cette théorie.Les sédiments continentaux déposés avant la dernière glaciation s’étendent sous les lagunes jusqu’à la plage de la barrière; des souches d’arbres ont également été trouvées dans les lagunes. Du côté de la mer, la tourbe des marais salants et les souches des anciennes forêts peuvent parfois être vues sur la plage à marée basse.,Les coquilles des mollusques typiquement estuariens sont enfouies profondément dans ces sédiments derrière le système de barrière; on s’attendrait à trouver de telles coquilles seulement près de la surface si les lagunes avaient été au fond de la mer, comme L’a proposé Johnson (1919).

Fig. 5. Théorie de la crête de la plage noyée de la formation de l’Île Barrier. L’élévation du niveau de la mer isole une crête dunaire etles Fleurs maintenues derrière, créant un lagon. (À partir de Hoyt1967)

Fig. 6., Réponse des îles barrières dans diverses conditions: progradation où l’apport de sédiments est inexcess; érosion où l’apport de sédiments est faible; stabilisation où l’approvisionnement et l’érosion sont équilibrés. (À partir de Hoyt 1967)

Fig. 7. Diagramme idéalisé montrant la crête Delta sur le plateau continental formée à partir de sédiments fluviatiles abondantsalimentés à la suite d’une augmentation du gradient de la rivière. (FromHoyt et Henry 1971)

Fig. 8., Diagramme idéalisé montrant les résultats de la poursuite de la lente submersion et de la retraite de l’île barrière, qui ont été obtenus dans la morphologie actuelle du Cap. (D’après Hoyt et Henry1971)

Il semble que la théorie de la flèche soit probablement le principal moyen par lequel les îles-barrières se sont formées au nord de la limite glaciaire,où beaucoup de gravier et de sable facilement érodés ont dû être laissés dans les moraines glaciaires et les promontoires. La submersion des crêtes dunaires a probablement été la principale façon dont les îles côtières du Sud, principalement Les îles de la mer, se sont formées., Les bancs extérieurs représentent probablement une combinaison des deux, la submersion étant le processus principal. La formation de crachats est également facilement visible sur les Outer Banks, et une île de trou, Shackleford Banks, semble avoir été construite principalement par spitgrowth.

Les origines des grands Caps sont liées à la formation des îles-barrières. Dolan et Ferm (1968) ont observé que les caps le long de la côte Est s’intègrent bien dans les courants océaniques; le sable transporté par la dérive littorale est déposé partout où les tourbillons se bordent.,Hoyt et Henry (1971), cependant, croyaient que les caps représentent des dépôts fluviatiles érodés et que leurs emplacements correspondent aux embouchures des grands systèmes fluviaux qui coulaient à travers la plaine côtière du Pléistocène.Ces dépôts ont ensuite été repoussés par la montée de la mer, et ont rejoint duneridges qui se sont formés le long du rivage (fig. 7 et 8). Pierce et Colquhoun (1970) ont proposé que les Outer Banks aient changé de positionsdepuis leur formation initiale, avec certaines parties une fois plus loin vers la mer et d’autres derrière les îles actuelles., Ils émettent l’hypothèse que le paysage Hatteras et Le Cap Lookout étaient à l’origine tous deux plus au nord de leurs positions actuelles et ont migré vers le sud. Schwartz (1971) a pris le terrain et a proposé que les différentes hypothèses reflètent une « causalité multiple » de la formation d’îles-barrières; il présente un schéma de classification qui intègre ces diverses idées: 1. PrimaryI. Crêtes de plage englouties; II. secondaire 1. Crachats violés, 2. Barres côtières émergentes-A. élévation du niveau de la mer, B. chute du niveau de la mer; III. Composite.,

changement de rivage

La Discussion de ces modèles de formation se poursuivra sans aucun doute pendant un certain temps. Cependant,le fait que les rivages ont radicalement changé au cours des derniers milliers d’années, qu’ils changent aujourd’hui et qu’ils continueront de le faire revêt une importance primordiale pour la gestion côtière. L’élévation du niveau de la mer a entraîné une récession ou une érosion du littoral à l’échelle mondiale. Une telle généralela récession devrait se poursuivre tant que la mer continuera de monter.,En effet, il est absurde de s’attendre à ce que l ‘ « écologie naturelle » de ces îles soit la même aujourd’hui que par le passé. Les îles barrières ne sont pas comme les terres beaucoup plus stables de l’intérieur, telles que les Hautes terres des Appalaches ou le Piémont, où les écosystèmes ont peu changé depuis des milliers d’années, même des millions. L’ensemble du système barrière-Île estmoins de 5000 ans, et toute surface particulière peut n’avoir que quelques années. En effet, certaines altérations peuvent être mesurées en décennies.Ce réarrangement fréquent est lui-même une partie majeure de la « naturelécologie., »Malgré cela, il y a eu une sorte d’écosystèmes côtiers à un endroit ou à un autre pendant d’innombrables éons tout au long de la montée des plantes supérieures; sinon, la végétation n’aurait pas pu s’adapter à cet environnement difficile. La capacité de ces écosystèmes à survivre aux altérations physiques constantes de leur environnement témoigne de la stabilité dynamique à long terme des îles barrières.

CYCLES de plage

Les changements à court terme dans les largeurs et les profils de plage ont été clairement démontrés., Le fait que les plages poussent vers la mer pendant le régime d’énergie des vagues basses de l’été et se retirent lorsque les vagues se renforcent en hiver et pendant les tempêtes est bien connu. Dolan (sous presse)a également montré des altérations dramatiques à court terme de la largeur des plages superposées aux grands cycles. Il décrit le mouvement des » sandwaves  » le long de la plage, notant comment la plage va se construire vers la mer au fur et à mesure que le repos d’une vague passe, et se retirer à ce même point lorsque le troughof la vague passe. La plage n’est donc pas un simple système en ligne droite,mais une série complexe d’ondulations.,

recul du littoral—érosion

recul du littoral par deux méthodes de base. Là où la plage s’élève vers une falaise érodable ou de très hautes dunes, la mer coupera un escarpement d’anérosion et la terre se retirera, le sable étant emporté par les courants littoraux. Dans ces cas où il y a une barrière àmouvement des hautes eaux, il y aura une berme très étroite et les hautes eaux atteindront souvent le pied de l’escarpement (Dolan sous presse)., C’est le modèle typique de l’érosion sur de nombreux rivages qui ont été »stabilisés » par des structures techniques qui sont maintenant trop proches de la mer, ou ceux qui sont géologiquement élevés, tels que les falaises de la mer sur CapeCod et certaines zones dunaires naturelles en retrait.

REBROUSSEMENT du rivage

le long de la plupart des îles basses de la rive Est, et en particulier des Outer Banks, il existe une deuxième méthode de retraitement où il n’est pas bloqué par des digues artificielles., Dans ce système, les vents orageux et les hautes eaux déplacent le sable (lavage excessif) à travers la berme, à travers les lignes de dunes et vers l’arrière de l’île barrière, et souvent dans la lagune derrière. Sur certaines îles basses c’est un événement annuel. Lorsque l’eau haute se retire, le vent souffle plus de sable de la plage, si l’île se trouve plus ou moins à angle droit par rapport aux vents dominants.Lorsque les îles sont parallèles aux vents, comme le font les banques centrales, le sable est déplacé en haut et en bas, ou au large, de la plage. Le sable poussé à l’intérieur de l’Île par le lavage excessif fournit du matériel pour la croissance ultérieure des dunes (Fig. 6)., Dans la plupart des cas, le lavage excessif a été considéré comme destructeur parce que le sable est retiré de la plage et semble souvent endommager la surface sur laquelle il coule. En réalité, cependant, le lavage excessif est un processus constructif qui permet aux îles basses de se retirer en tant que système complet, tant que la végétation des Prairies est présente pour interagir avec le lavage excessif.,