Les petites bouches retiennent les particules de plastique

Les particules à la surface de l’eau finissent toujours dans la mer via les ruisseaux, les rivières et les ruisseaux. Ce transport joue un rôle important pour la matière organique et les écosystèmes ainsi que pour la contamination – par exemple par le plastique ou le pétrole. Cependant, les chercheurs ont désormais découvert des différences significatives entre les rivières dotées d’estuaires petits et grands. Comme ils le rapportent dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, le comportement des particules flottantes dépend de la quantité d’eau dans la rivière.

De nombreux processus déterminent la dynamique des écoulements dans les estuaires, car c’est là que l’eau douce d’un fleuve rencontre l’eau salée de la mer. Ce mélange est aussi appelé eau saumâtre. En raison des marées, l’eau s’écoule vers la mer à marée basse et sur plusieurs kilomètres vers l’intérieur des terres à marée haute. Mais cette interaction est influencée par de nombreux autres facteurs, tels que le cours des rivières, leur profondeur et leur largeur ou l’amplitude des marées locales. Les particules flottantes – qu’il s’agisse de feuilles ou de pièces en plastique – sont transportées plus ou moins rapidement vers la mer.

Tong Bo de la Woods Hole Oceanographic Institution aux États-Unis et son équipe ont comparé ce comportement d’écoulement dans un petit et un grand estuaire à l’aide de simulations informatiques. Pour ce faire, ils ont choisi le relativement petit fleuve North, qui se jette dans l’Atlantique en Nouvelle-Angleterre aux États-Unis, et le grand estuaire du Delaware au sud d’Atlantic City. Dans leurs modèles informatiques, les chercheurs ont pris en compte de nombreux paramètres, comme la topographie, les marées, la salinité et la vitesse du courant, afin d’analyser le comportement des particules flottantes à la surface de l’eau. Cela révélait une différence fondamentale entre les deux bouches.

Les quantités d’eau qui coule provoquent un comportement différent

À l’embouchure de la rivière North, qui ne mesure que 50 à 200 mètres de large, un courant intérieur stable s’est développé à marée haute. Au niveau du front d’écoulement, les particules flottantes ont également été transportées vers l’intérieur des terres. A marée basse, la direction du courant changeait. Les particules flottantes ne formaient alors plus un front clair, mais se propageaient jusqu’aux berges du fleuve. Les particules entraînées par les marées changeantes se sont concentrées dans l’estuaire.

Cependant, ce comportement ne s’est pas produit dans la plus grande embouchure du Delaware. Ici, les plus grandes quantités d’eau transportaient plus efficacement les particules flottantes dans l’Atlantique. Une concentration dans la zone de l’estuaire n’a pas pu être observée dans les simulations. Les chercheurs voient une raison au comportement différent de la quantité d’eau qui coule : plus une rivière contient d’eau, plus les particules sont transportées efficacement dans la mer et ne sont pas retenues dans l’estuaire.

Sur la base de ces simulations, des mesures de terrain ont désormais pu être réalisées pour vérifier le modèle théorique. S’il est confirmé, le transport de matériaux pourrait être déterminé plus précisément, voire prédit, en fonction de l’embouchure du fleuve. Ces données pourraient par exemple être utilisées pour adapter les mesures de nettoyage à la taille d’une rivière et ainsi être menées de manière plus ciblée.