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Ce que les castors, ingénieurs de la nature, peuvent nous apprendre sur la gestion de l'eau

Christine E. Hatch est professeur de géosciences à UMass Amherst. Cette histoire figurait à l'origine sur La conversation.

Ce n'est pas un hasard si le Massachusetts Institute of Technology et le California Institute of Technology revendiquent le castor (Castor canadensis ) comme mascottes. Ingénieurs de renom, les castors semblent capables de barrer n'importe quel cours d'eau, construisant des structures avec des bûches et de la boue qui peuvent inonder de vastes zones.

Alors que le changement climatique provoque des tempêtes extrêmes dans certaines régions et une sécheresse intense dans d'autres, les scientifiques constatent que les interventions naturelles à petite échelle des castors sont précieuses. Dans les régions sèches, les étangs de castor rétablissent l'humidité du sol; dans les zones humides, leurs barrages et bassins peuvent aider à ralentir les crues. Ces services écologiques sont si utiles que les gestionnaires des terres transfèrent des castors aux États-Unis et au Royaume-Uni pour aider à restaurer les écosystèmes et les rendre plus résistants au changement climatique.

Les scientifiques estiment que des centaines de millions de castors ont autrefois barré les voies navigables de l'hémisphère nord. Ils ont été chassés presque jusqu'à l'extinction pour leur fourrure aux 18e et 19e siècles en Europe et en Amérique du Nord, mais font leur retour aujourd'hui dans de nombreuses régions. En tant que géoscientifique spécialisé dans les ressources en eau, je pense qu'il est important de comprendre à quel point les castors peuvent être utiles aux bons endroits et de trouver des moyens pour que les humains coexistent avec eux dans les zones développées. Les scientifiques étudient les moyens d'utiliser les castors pour atténuer les risques d'incendie et de sécheresse dans l'ouest des États-Unis.

Comment les castors modifient les paysages

Les castors endiguent les cours d'eau pour créer des étangs, où ils peuvent construire leurs huttes en forme de dôme dans l'eau, gardant les prédateurs à distance. Lorsqu'ils créent un étang, de nombreux autres effets s'ensuivent.

Les arbres nouvellement inondés meurent mais restent debout comme des « chicots » nus où les oiseaux nichent. Les cours d'eau détournés créent des canaux entrelacés complexes d'eau lente, enchevêtrés de bûches et de plantes qui offrent des cachettes aux poissons. La complexité désordonnée derrière un barrage de castors crée de nombreux types d'habitats différents pour des créatures telles que des poissons, des oiseaux, des grenouilles et des insectes.

Les barrages humains bloquent souvent le passage des poissons en amont et en aval, même lorsque les barrages comprennent des échelles à poissons. Mais des études ont montré que les poissons n'ont aucun mal à migrer en amont des barrages de castors. Une des raisons peut être que les poissons peuvent se reposer dans des bassins lents et des complexes d'étangs frais après avoir navigué dans les parties les plus hautes des barrages.

L'eau lente derrière les barrages de castor est très efficace pour piéger les sédiments, qui tombent au fond de l'étang. Des études mesurant le carbone organique total dans les prés de castors actifs et abandonnés suggèrent qu'avant les années 1800, les étangs de castors actifs et abandonnés à travers l'Amérique du Nord stockaient de grandes quantités de carbone dans les sédiments piégés derrière eux. Cette découverte est pertinente aujourd'hui alors que les scientifiques cherchent des moyens d'augmenter le stockage du carbone dans les forêts et autres écosystèmes naturels.

Les castors peuvent persister au même endroit pendant des décennies s'ils ne sont pas menacés par les ours, les couguars ou les humains, mais ils se déplaceront si la nourriture vient à manquer près de leur étang. Lorsque les barrages de castor abandonnés échouent, les étangs se vident et deviennent progressivement des prairies herbeuses à mesure que les plantes des terres environnantes les ensemencent.

Les prairies asséchées peuvent servir de plaines inondables pour les rivières voisines, permettant aux eaux de se déverser et de fournir des zones de fourrage et de frai pour les poissons pendant les débits élevés. Les prairies inondables sont un habitat précieux pour les oiseaux nichant au sol et d'autres espèces qui dépendent de la rivière.

Ce que les castors, ingénieurs de la nature, peuvent nous apprendre sur la gestion de l eau

La valeur du ralentissement du flux

À mesure que les établissements humains se développent, les gens souhaitent souvent utiliser chaque acre. Cela signifie généralement qu'ils veulent soit des terres suffisamment solides et sèches pour être cultivées, soit des voies navigables sur lesquelles ils peuvent naviguer en bateau. Pour créer ces conditions, les humains retirent les bûches flottantes des cours d'eau et installent des drains pour puiser l'eau des champs et des routes aussi rapidement et efficacement que possible.

Mais couvrir de plus en plus de terres avec des barrières qui n'absorbent pas l'eau, comme les trottoirs et les toits, signifie que l'eau s'écoule plus rapidement dans les rivières et les ruisseaux. Les précipitations d'une tempête moyenne peuvent produire un débit fluvial intense qui érode les berges et les lits des cours d'eau. Et comme le changement climatique alimente des tempêtes plus intenses dans de nombreux endroits, il amplifiera cet impact destructeur.

Certains développeurs limitent ce type de flux dommageable en utilisant des principes d'ingénierie basés sur la nature, tels que la « retenue » d'eau pour l'intercepter et la ralentir; étaler les débits plus largement pour réduire la vitesse de l'eau; et concevoir des rigoles, ou des creux, qui permettent à l'eau de s'enfoncer dans le sol. Les terres humides à castor font toutes ces choses, mais en mieux. Des recherches au Royaume-Uni ont montré que l'activité des castors peut réduire jusqu'à 30 % le débit des eaux de crue des terres agricoles.

Les prairies de castor et les milieux humides contribuent également à rafraîchir le sol autour et en dessous d'eux. Le sol humide de ces zones contient beaucoup de matière organique provenant de plantes enfouies et en décomposition, qui retient l'humidité plus longtemps que le sol formé uniquement de roches et de minéraux. Dans mes recherches sur les zones humides, j'ai découvert qu'après une tempête, l'eau qui pénètre dans le sol passe à travers du sable minéral pur en quelques heures, voire quelques jours, mais peut rester dans des sols contenant 80 à 90 % de matière organique pendant un mois.

Un sol frais et humide sert également de tampon contre les incendies de forêt. Des études récentes dans l'ouest des États-Unis ont montré que la végétation dans les corridors fluviaux endigués par les castors est plus résistante au feu que dans les zones sans castors, car elle est bien arrosée et luxuriante, de sorte qu'elle ne brûle pas aussi facilement. Par conséquent, les zones proches des barrages de castors offrent un refuge temporaire à la faune lorsque les zones environnantes brûlent.

Faire de la place aux castors

Les services écologiques rendus par les castors sont plus précieux dans les zones où personne ne s'inquiète si le paysage change. Mais dans l'est des États-Unis, densément développé, où je travaille, il est difficile de trouver des zones ouvertes où les étangs de castors peuvent s'étendre sans inonder les fossés ou les routes. Les castors renversent également des arbres paysagers coûteux et se nourrissent de certaines cultures cultivées, telles que le maïs et le soja.

Les castors sont souvent blâmés pour les inondations dans les zones développées, même si le véritable problème est souvent la conception des routes, et non les barrages de castor. Dans de tels cas, enlever les castors ne résout pas le problème.

Ce que les castors, ingénieurs de la nature, peuvent nous apprendre sur la gestion de l eau

Les protecteurs de ponceaux, les clôtures et autres dispositifs d'exclusion peuvent maintenir les castors à une distance sécuritaire des infrastructures et maintenir la hauteur des étangs à un niveau qui n'inondera pas les zones adjacentes. Les passages routiers au-dessus des cours d'eau qui sont conçus pour laisser passer les poissons et autres animaux aquatiques au lieu de les bloquer sont favorables aux castors et seront résilients aux changements climatiques et aux précipitations extrêmes. Si ces structures sont suffisamment grandes pour laisser passer les débris, les castors construiront plutôt des barrages en amont, ce qui peut aider à capter les eaux de crue.

Un nombre croissant de recherches montre que réserver des poches de terre pour les castors est bon pour les écosystèmes des zones humides, la biodiversité et les rivières. Je crois que nous pouvons apprendre des compétences de gestion de l'eau des castors, coexister avec eux dans nos paysages et intégrer leur ingénierie naturelle en réponse aux conditions météorologiques et aux précipitations perturbées par le changement climatique.

Ce que les castors, ingénieurs de la nature, peuvent nous apprendre sur la gestion de l eau
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