Vue d'ensemble
L'érosion côtière joue un rôle important dans le recul des côtes de la ville de New York. Elle amplifie également la vulnérabilité de la ville aux tempêtes côtières, exposant la ville à un risque accru d'épuisement des ressources naturelles, d'endommagement des infrastructures, de dommages physiques et mentaux et de difficultés économiques. Malheureusement, les taux d'érosion côtière futurs sont difficiles à prévoir, ce qui souligne la nécessité de collecter des données de base plus solides à partir des stations de surveillance le long de la côte afin de déterminer les changements annuels du trait de côte.
Quel est le danger ?
L'érosion côtière est la perte ou le déplacement de terres le long du littoral sous l'effet de l'interaction des océans, des vagues et des plages, souvent associée à l'impact de l'activité humaine. L'érosion côtière se produit lorsque le vent, les vagues, les courants littoraux, les marées, le ruissellement des eaux de surface ou l'infiltration des eaux souterraines déplacent le sable et les sédiments du littoral. Ce sable et ces sédiments déplacés se déplacent d'un endroit à l'autre et ne disparaissent pas du système global à moins que des activités humaines, telles que le dragage, ne les enlèvent de façon permanente.1E. Bird,Coastal Geomorphology - An Introduction (Chichester, UK, Wiley & Sons, Ltd., 2008). Dans la ville de New York, les schémas saisonniers peuvent influencer l'érosion. Les hivers sont généralement plus érosifs, tandis que les étés ramènent généralement les sédiments sur le littoral.
Si l'érosion côtière est un processus naturel, l'activité humaine peut l'aggraver par de mauvaises méthodes d'utilisation des sols. Par exemple, les structures construites sans tenir compte des cycles d'érosion côtière ou de l'hydrodynamique peuvent accroître l'érosion ou déplacer les sédiments vers des zones voisines. Certaines structures de contrôle côtier sont construites pour empêcher l' érosion à un endroit spécifique. Cependant, si elles ne sont pas construites avec soin, ces structures peuvent en fait augmenter l' érosion dans les zones adjacentes.
L'érosion côtière pose de nombreux problèmes aux communautés côtières : perte de biens immobiliers et personnels de valeur, perte de zones de loisirs, d'habitats naturels et d'une protection naturelle vitale contre les inondations. Les communautés côtières ont besoin des meilleures méthodes pour contrôler l'érosion des plages et restaurer les terres.
Sévérité
L'érosion côtière peut être rapide ou progressive. Cependant, il est souvent difficile de mesurer l'érosion progressive (ou à long terme) car l'étendue de l'érosion naturelle sur un littoral donné varie considérablement d'une année à l'autre. Si l'on choisit de draguer ou de nourrir les plages le long de certaines parties de la côte, il peut être difficile de déterminer quelle quantité de plage est perdue ou gagnée par les processus naturels et quelle quantité est affectée par les activités humaines.
L'érosion peut également se produire rapidement (sous l'effet d'un événement) ; de grandes sections de plages, de dunes ou de falaises peuvent être perdues en quelques jours, voire en quelques heures. Par exemple, selon le Corps des ingénieurs de l'armée américaine (USACE), la force de l'ouragan Sandy a entraîné la perte de 3,5 millions de mètres cubes de sable sur la péninsule de Rockaway et de 679 000 mètres cubes de sable à Coney Island.2U.S. Army Corps of Engineers, "Near-Term Coastal Restoration - FCCE", U.S. Army Corps of Engineers.
Les géologues mesurent la gravité de l'érosion de deux manières : par le taux de recul linéaire (nombre de pieds de recul du rivage par an) et par la perte volumétrique (mètres cubes de sédiments érodés par pied linéaire de front de mer par an).
L'évaluation nationale du changement du littoral, un rapport ouvert de 2012 de l'U.S. Geological Survey (USGS), a estimé que le taux d'érosion annuel moyen (évaluation à court terme pour une période de 25 à 30 ans tenant compte à la fois de l'érosion rapide et progressive) dans la région de la Nouvelle-Angleterre est de 0,3 mètre par an. Selon ce rapport de l'USGS, les incertitudes pour ces taux d'érosion varient de 0,06 à 0,1 mètre par an, en fonction des sources de données utilisées pour le calcul des taux.3Cheryl J. Hapke, et al, National Assessment of Shoreline Change : Historical Shoreline Change in New England and the Mid-Atlantic Coast, U.S. Geological Survey, 2011.
Les taux d'érosion varient également de manière significative en fonction de l'emplacement, comme indiqué ci-dessous.
Probabilité
L'érosion côtière progressive est essentiellement un fait acquis, car il s'agit d'un processus naturel continu qui affecte les côtes de la ville de New York et du monde entier. Une érosion côtière rapide est susceptible de se produire, mais l'étendue de cette érosion est difficile à prévoir car elle est basée sur plusieurs facteurs, y compris la probabilité inconnue de tempêtes côtières, comme décrit dans le profil de risque sur les tempêtes côtières.
Localisation
Le long des 520 miles de côte de la ville de New York, les taux d'érosion à long terme varient considérablement en raison de la géologie et de la nature physique des différents endroits du littoral. Par exemple, l'érosion du littoral au pied des falaises rocheuses n'a pas le même profil que l'érosion d'un rivage sablonneux au bord de l'océan.
Les zones situées le long du littoral sud de la ville de New York sont les plus menacées, car elles sont exposées à l'action des vagues de l'océan Atlantique et aux eaux de nombreuses baies, notamment Lower New York, Gravesend, Raritan et Jamaica Bay.
L'intensité de l'action des vagues dépend de la vitesse et de la durée du vent, ainsi que du fetch, c'est-à-dire de la distance sur laquelle le vent souffle sur l'eau dans une seule direction. L'ampleur de l'érosion varie en fonction de l'emplacement des bras de mer stabilisés ou d'autres structures techniques qui perturbent le mouvement naturel du sable et des sédiments. L'érosion côtière est soumise à des fluctuations saisonnières ainsi qu'à la quantité et au type d'activité humaine à un endroit donné. Le degré de déplacement du sable varie d'une année à l'autre et d'un endroit à l'autre.
US Army Corps of Engineers (USACE) Rockaway Coastal Storm Protection (protection contre les tempêtes côtières)
USACE Rockaway Coastal Storm Protection La zone côtière de la ville de New York située entre East Rockaway Inlet et Rockaway Inlet, englobant Jamaica Bay et la partie de Brooklyn située à Coney Island, améliore activement ses mesures de gestion des risques liés aux tempêtes afin de protéger plus de 850 000 résidents et infrastructures essentielles contre les inondations. Les principales initiatives comprennent la construction d'une digue composite le long de la péninsule de Rockaway, avec une élévation des dunes de 18 pieds ou plus et une berme de conception de 60 pieds de large, la construction des épis étant actuellement en cours. Les épis sont des structures côtières conçues pour retenir les sédiments en les empêchant de se déplacer le long du rivage et pour aider à maintenir de larges plages en minimisant ou en ralentissant l'érosion.4JoAnne Castagna, "Preserving an Iconic Beach for Future Generations", U.S. Army Corps of Engineers, 2 juin 2023.
La construction du système de dunes renforcées a commencé le 5 juillet 2022. En outre, l'élaboration d'une barrière anti-tempête pour la baie Jamaica est en cours, et sa conception finale est soumise à un examen public et technique permanent. Ces efforts globaux sont essentiels pour renforcer la résilience de la région face aux tempêtes côtières.5U.S. Army Corps of Engineers, New York District, "Fact Sheet : Atlantic Coast of New York City, East Rockaway Inlet to Rockaway Inlet (Rockaway Beach) and Jamaica Bay, NY", U.S. Army Corps of Engineers, 16 novembre 2023.
Pour se protéger contre les effets de l'érosion côtière, le New York State Department of Environmental Conservation (NYS DEC) a développé le programme de permis de construire Coastal Erosion Hazard Area (CEHA) et a délimité les zones de danger sur des cartes CEHA.
La loi sur la conservation de l'environnement de l'État de New York réglemente les propriétés situées dans les CEHA afin de limiter le développement côtier et de protéger l'environnement dans les zones sensibles à l'érosion. Les Coastal Erosion Management Regulations (6 NYCRR Part 505) spécifient un programme de permis pour toutes les constructions proposées dans les CEHA. De nombreuses activités sont réglementées et nécessitent un permis de gestion de l'érosion côtière délivré par le NYS DEC. Il s'agit notamment de la construction ou de la mise en place d'une structure sur un terrain côtier, de la modification de l'état d'un terrain côtier, comme le nivellement, l'excavation, le déversement, l'exploitation minière, le dragage et le remplissage, ou de toute autre activité qui perturbe le sol.
Les CEHA se divisent en deux catégories distinctes. Elles sont les suivantes.
- Les zones de protection naturelle, telles que les zones littorales, les plages, les falaises et les dunes, constituent les caractéristiques naturelles de l'État de New York qui protègent contre l'érosion. Les modifications apportées à ces zones peuvent réduire ou éliminer leur capacité de protection et diminuer les réserves de sable ou d'autres matériaux naturels qui reconstituent naturellement les côtes après les tempêtes. Les limites terrestres de la zone de protection naturelle sont délimitées sur les cartes de la CEHA.
- Les zones de risque structurel sont des zones réglementées situées du côté terre des zones de protection naturelle. Elles ne sont désignées que le long des côtes qui reculent en moyenne d'un pied ou plus par an. Le cas échéant, les limites vers l'intérieur des terres de la zone de risque structurel sont délimitées sur les cartes des zones de risque d'érosion côtière.
Où les rivages sont les plus vulnérables
Le NYS DEC a identifié trois CEHA distincts pour la ville de New York.6NYS Department of Environmental Conservation, " CEHA Map Revision Process ", État de New York, consulté le 5 avril 2018. Ensemble, ces zones comprennent environ 1 428 acres et représentent 0,7 % de la superficie de la ville de New York :
L'USACE surveille les taux d'érosion côtière pour chacun des CEHA de la ville de New York, et les données montrent à la fois l'accrétion ou l'accumulation du littoral et l'érosion dans différentes zones.
En outre, le National Park Service (NPS) surveille la position du littoral par le biais du programme Northeast Coastal and Barrier Inventory and Monitoring Network (NCBN) pour divers segments du littoral qui se trouvent dans la Gateway National Recreation Area.7Northeast Coastal and Barrier Inventory & Monitoring Network, "Inventory & Monitoring at Gateway National Recreation Area", National Park Service. Ces segments comprennent Plumb Beach à Brooklyn, Breezy Point dans le Queens, et Great Kills, Miller Field et Fort Wadsworth à Staten Island.
En général, Coney Island a le taux le plus élevé de modification du trait de côte dans la ville de New York, suivi de la péninsule de Rockaway et de Staten Island, le taux le plus bas. Coney Island a gagné du terrain dans certaines zones, tandis que la péninsule de Rockaway et Staten Island en ont perdu.
Plumb Beach et Coney Island (Brooklyn)
Plumb Beach : Plumb Beach est le littoral sablonneux de Plumb Island, une péninsule-barrière bordée par Sheepshead Bay, Shell Bank Creek et Gerritsen Creek. La plage Plumb protège la plage Gerritsen de l'action directe des vagues dans la baie inférieure. La Belt Parkway traverse Plumb Island, franchit Gerritsen Inlet et continue vers l'est le long du littoral de Jamaica Bay.
L'érosion le long de la plage Plumb est particulièrement préoccupante en raison de la proximité de la Belt Parkway avec la baie. Entre 2012 et 2017, le rivage s'est élargi au point le plus étroit, où la route se trouve à environ 150 pieds de la baie. Cependant, selon un rapport du NPS de 2023 sur la Gateway National Recreation Area, entre 2017 et 2022, le rivage de Plumb Beach s'est rétréci, subissant un déplacement moyen de 3,83 mètres vers l'intérieur des terres.8N. Psuty, A. Habeck et C. Menke, Shoreline Position and Coastal Topographical Change Monitoring at Gateway National Recreation Area : 2017-2022 and 2007-2022 Trend Report, National Park Service, U.S. Department of the Interior, 2023.
L'USACE a procédé au remblayage de la plage de Plumb Beach (Jamaica Bay, Brooklyn) en 2012 afin de stabiliser le littoral, tout en examinant les réponses des limules américaines(Limulus polyphemus) au remblayage de la plage. Les résultats suggèrent que le remblayage de la plage a entraîné une augmentation progressive de la densité de reproduction des limules après plusieurs saisons. Des différences subtiles dans la géomorphologie des plages sur des distances relativement courtes peuvent être détectées par les limules et influencer leur sélection de sites de nidification.9Mark L. Button, et al, "Effects of a Beach Nourishment Project in Jamaica Bay, New York, on Horseshoe Crab (Limulus polyphemus) Spawning Activity and Egg Deposition," Estuaries and Coasts, vol. 41, no. 1, (2017) : 1-14.
Coney Island : Le long du rivage de l'océan de Coney Island, le taux d'érosion a mesuré 1,3 pieds perdus par an. Les données recueillies à Coney Island entre 1836 et 1966 montrent que le taux d'érosion le long de ce rivage était beaucoup plus élevé dans le passé - environ 2,5 pieds par an.10Storymaps, "NYC Shoreline Change : 1924 to 2018", Storymaps.
En réponse à l'érosion continue de la plage de Coney Island, l'USACE a lancé le projet de protection du littoral de Coney Island. Ce projet visait à restaurer la plage et à protéger la communauté côtière menacée. Dans le cadre de ce projet, l'USACE a placé environ 580 000 mètres cubes de sable sur la plage de Coney Island pour remplacer le sable perdu lors de l'ouragan Sandy et restaurer la plage à son profil de conception original depuis que le projet de réduction des risques de tempête côtière a été construit dans les années 1990.11FEMA, "New York : New York City Coney Island Creek Shoreline Protection Project", FEMA.
Pour ralentir l'érosion future de la plage, l'USACE a placé 600 tonnes de pierres et environ 35 000 mètres cubes de sable à côté d'un épi situé dans la partie ouest de la péninsule de Coney Island à Sea Gate.
Péninsule de Rockaway (Queens)
La péninsule de Rockaway est historiquement menacée par l'érosion côtière et a été continuellement soumise à des forces côtières dynamiques. Dans les années 1830, le bras de mer d'East Rockaway était situé près de Long Beach et Rockaway Point se trouvait près de la limite orientale du parc Jacob Riis. Depuis 1927, le littoral a largement conservé sa position actuelle. À partir de 1965, l'USACE a procédé à un réapprovisionnement périodique de ce littoral. La reconstitution la plus récente a eu lieu en 2022 et a été complétée par une digue (élévation de la crête à 17 pieds du Système de référencement vertical nord-américain de 1988 [NAVD 88]) et une élévation des dunes (à 18 pieds du NAVD 88).12U.S. Army Corps of Engineers, New York District, Integrated Hurricane Sandy General Reevaluation Report and Environmental Impact Statement Atlantic Coast of New York East Rockaway Inlet to Rockaway Inlet and Jamaica Bay, U.S. Army Corps of Engineers, juillet 2019.
Pour mettre cela en perspective, lors de l'ouragan Sandy, l'inondation due à l'onde de tempête a atteint jusqu'à 10 pieds au-dessus du sol dans certaines parties de la zone d'étude. Cela suggère que les élévations des digues et des dunes de 17 pieds et 18 pieds NAVD 88 respectivement sont significativement plus élevées que les niveaux d'ondes de tempête enregistrés lors de l'ouragan Sandy, fournissant un niveau substantiel de protection contre des événements futurs similaires.13U.S. Army Corps of Engineers, New York District, Draft Integrated Hurricane Sandy General Reevaluation Report and Environmental Impact Statement Atlantic Coast of New York East Rockaway Inlet to Rockaway Inlet and Jamaica Bay, U.S. Army Corps of Engineers, août 2016.
Selon un rapport de l'USACE de 2016, entre 1975 et 2010 (les valeurs les plus récentes disponibles), les extrémités est et ouest de la péninsule de Rockaway ont connu les taux les plus élevés d'augmentation du trait de côte. Cela est dû en grande partie à la migration des sédiments depuis les parties plus à l'est de la péninsule. Les taux aux extrémités est et ouest ont atteint des valeurs aussi élevées que 15 pieds de rivage supplémentaire par an.14U.S. Army Corps of Engineers, Atlantic Coast of New York East Rockaway Inlet to Rockaway Inlet and Jamaica Bay Reevaluation Study, Appendix A1, U.S. Army Corps of Engineers. En revanche, la partie centrale de la péninsule de Rockaway a subi une érosion, avec des pertes de littoral allant jusqu'à cinq pieds par an. Dans l'étude la plus récente du littoral de la péninsule de Rockaway, l'USACE a constaté qu'en l'absence d'intervention, la perte du littoral pourrait atteindre 17 pieds par an entre Beach 109th Street et Beach 86th Street.15U.S. Army Corps of Engineers, New York District, Integrated Hurricane Sandy General Reevaluation Report, U.S. Army Corps of Engineers, 2019.
Breezy Point : Breezy Point, tel qu'on le connaît aujourd'hui, s'est formé lorsque des sédiments se sont déplacés vers l'ouest depuis le reste de la péninsule de Rockaway. Bien que cette partie de la péninsule se soit historiquement développée, certaines parties de Breezy Point ont été érodées. Le littoral à proximité de la tour de contrôle des incendies de Breezy Point, le long du bras de mer de Rockaway (entre Beach 218th Street et Beach 216th Street le long de Palmer Drive) s'est considérablement érodé entre 2012 et 2017. Entre 2017 et 2022, la partie de Breezy Point faisant face à l'océan a connu un changement moyen de 38,19 pieds de rivage, mais a globalement gagné 95,70 pieds entre 2006 et 2022.16N. Psuty, A. Habeck et C. Menke, Shoreline Position and Coastal Topographical Change Monitoring at Gateway National Recreation Area : 2017-2022 and 2007-2022 Trend Report, National Park Service, U.S. Department of the Interior, 2023.
Rive sud (Staten Island)
Le long de la rive sud de Staten Island, le littoral est généralement stable, à quelques exceptions près : les rivages d'Oakwood Beach et d'Annadale subissent tous deux une érosion. Cette carte satellite montre que certaines parties du littoral d'Annadale ont reculé de 125 pieds entre 1924 et 2018.
Fort Wadsworth : Le littoral de Fort Wadsworth, immédiatement au sud du pont Verrazzano-Narrows, a fait l'objet d'efforts de stabilisation de la part du NPS en raison du recul des hautes falaises causé par l'action des vagues générées par les tempêtes.17National Park Service, "Slope Stabilization at Fort Wadsworth", National Park Service. Selon des données récentes du NPS, le littoral du Fort Wadsworth a connu un gain net de 3,76 mètres entre 2017 et 2022.
Cartes du CEHA
La carte suivante montre les CEHA à Brooklyn, Queens et Staten Island. Les zones hachurées en rouge indiquent les zones de protection naturelle dans la zone côtière la plus vulnérable de chacun de ces arrondissements.
Zones de risque d'érosion côtière de la ville de New York
Source : NYCEM GIS
Les données de base utilisées pour générer ces images proviennent des cartes CEHA que l'unité de gestion de l'érosion côtière du NYS DEC a fournies à la gestion des urgences de la ville de New York (NYCEM) le 14 janvier 2008. Les cartes, qui n'étaient disponibles qu'en format papier, étaient datées de 1988 avec des mises à jour de la légende en 1991.18Division of Water, Coastal Erosion Management Unit, Coastal Erosion Hazard Area Maps, Richmond, Kings and Queens Counties, New York City, New York, NYS Department of Environmental Conservation, 1988.
Pour les besoins du plan d'atténuation des risques (HMP) de la ville de New York, NYCEM a traduit les cartes CEHA de leur format papier d'origine en un format SIG numérique, ce qui a facilité la visualisation des cartes, le partage des données et l'estimation des actifs au sein des CEHA de chaque arrondissement. Ces images ont été traduites et créées à des fins d'analyse uniquement et ne doivent pas être considérées comme des représentations numériques officielles des limites des CEHA de la ville de New York.
Les limites de la CEHA indiquées sur ces cartes sont tracées à l'emplacement des zones de protection naturelle uniquement et ne désignent pas les zones de risque structurel.
Il n'est pas inutile de rappeler que la ville de New York a publié des données LiDAR (Light Detection and Ranging) pour l'année 2017, qui comprennent une nouvelle couche du littoral et un modèle numérique d'élévation (MNE). La ville effectuera des analyses sur ces produits dérivés du LiDAR afin de mieux comprendre l'érosion et le déplacement du littoral entre 2010 et 2017. Ces plans tiendront également compte des projets prévus par l'USACE qui entraînent des modifications des éléments naturels de protection.
Occurrences historiques
L'érosion côtière est un processus naturel permanent fréquemment exacerbé par l'activité humaine. Cependant, tout au long de l'histoire de la ville de New York, l'impact combiné des vents violents et des marées de tempête lors de tempêtes côtières importantes, telles que les tempêtes nordiques ou les ouragans, a provoqué une érosion à grande échelle, provoquée par des événements.
Quel est le risque ?
Environnement social
Comme nous l'avons vu, l'érosion côtière peut être rapide ou progressive. Lorsque l'érosion côtière se produit rapidement, en association avec des tempêtes côtières violentes, elle peut entraîner des dommages structurels et des pertes financières.
L'érosion côtière progressive peut également constituer un risque financier. Si les entreprises et les résidents quittent leur propriété en bord de mer, la faible disponibilité et le coût élevé des logements dans la ville de New York peuvent représenter un défi. Toutefois, si les résidents possédant une propriété en bord de mer restent sur place afin de protéger leur propriété, ils peuvent être obligés de procéder à des modifications structurelles ou de construire des cloisons ou des enrochements. Le coût de ces interventions peut représenter une contrainte financière pour les résidents à revenus faibles ou moyens.
Les personnes handicapées et ayant des besoins fonctionnels et d'accès peuvent également être confrontées à des problèmes similaires à ceux des ménages à faibles revenus. Il peut être difficile de déménager en raison des dépenses et de la disponibilité de logements accessibles, ou du temps nécessaire pour rendre le logement accessible. Les améliorations structurelles peuvent ne pas être possibles parce qu'elles risquent de rendre le logement inaccessible.
Environnement bâti
Au fur et à mesure que l'érosion côtière se poursuit, les structures construites se rapprochent du bord de l'eau, augmentant ainsi le risque de dommages aux biens publics et privés. Si aucun effort n'est fait pour atténuer l'érosion, les risques augmentent. Les structures peuvent être inondées par l'eau, endommageant ou détruisant leurs fondations, leurs équipements et leur contenu. Dans le pire des cas, la structure elle-même peut tomber dans l'eau. Ces risques se répercuteront également sur le coût de l'assurance si des mesures d'atténuation supplémentaires ne sont pas prises.
La protection du littoral, la réglementation du développement dans les zones vulnérables et le soin apporté à la construction des structures pour une protection maximale sont essentiels pour garantir que la ville de New York résiste à la force continue de l'érosion côtière. L'utilisation de structures techniques - telles que les digues, les enrochements, le blindage et les cloisons - peut réduire les risques. Cependant, il est essentiel de comprendre comment ces structures affectent les processus côtiers naturels afin de ne pas exacerber l'érosion par inadvertance.
La ville de New York compte 197 bâtiments dont l'empreinte au sol croise une CEHA. Le tableau indique que 106 bâtiments se trouvent entièrement ou en grande partie dans la zone de danger, tandis que 91 autres touchent au moins le périmètre.19NYC Department of Buildings, "Coastal Erosion Hazard Map", ville de New York.
Moyenne et bâtiments dans les zones de risque d'érosion côtière cartographiées par le DEC de la ville de New York
| Zone de risque d'érosion côtière (CEHA) | Surface exposée | Empreintes de bâtiments exposés | Centroïdes de bâtiments exposés |
|---|---|---|---|
| Coney Island, Brooklyn | 305 | 56 | 27 |
| Péninsule de Rockaway, Queens | 708 | 35 | 26 |
| Rive sud, Staten Island | 415 | 106 | 53 |
| Total | 1,428 | 197 | 106 |
Les bâtiments dont un seul bord touche la CEHA peuvent ne pas présenter un degré élevé de risque physique d'érosion côtière, mais sont comptés comme "empreintes de bâtiments exposés" dans cet ensemble de données. En revanche, si le centroïde d'un bâtiment - la majorité de l'empreinte du bâtiment - se trouve à l'intérieur de la CEHA, le risque d'érosion côtière est beaucoup plus élevé.
L'analyse du SIG, qui figure dans ce tableau, montre que 106 bâtiments de la ville de New York sont classés comme "centroïdes de bâtiments exposés" et sont donc considérés comme des bâtiments vulnérables. Heureusement, la majorité de ces 106 structures, à l'exception d'un complexe hôtelier sur la péninsule de Rockaway, ne sont pas occupées en permanence et sont des structures de faible valeur, telles que des toilettes publiques et des stands de concession de plage.
Les zones tampons naturelles et les zones de loisirs de la ville de New York, telles que les zones humides, les dunes, les plages, les falaises, les barres de sable et les îles-barrières ou les flèches littorales, sont confrontées au risque d'érosion côtière. Si les limites de la CEHA se déplacent vers l'intérieur des terres, d'autres structures pourraient être exposées à un risque accru.
Environnement naturel et espace ouvert
L'érosion peut causer des dommages importants aux ressources naturelles côtières et aux espaces ouverts. (Note : bien que l'environnement naturel et l'espace ouvert soient différents, ils sont regroupés dans le cadre de ce profil). Dans des conditions naturelles, les plages (en particulier les cordons littoraux ou les flèches littorales comme la péninsule de Rockaway) sont des éléments dynamiques du paysage. La forme et l'emplacement du littoral de la ville de New York changent au fil du temps, en raison de l'érosion côtière et d'autres processus. Laissées à l'état naturel, certaines plages et zones littorales s'érodent tandis que d'autres s'étendent. Dans l'ensemble, cependant, ces processus sont équilibrés.
Les activités humaines, telles que le développement non durable, peuvent contribuer à l'érosion en endommageant ou en détruisant les caractéristiques côtières protectrices naturelles telles que les zones humides, les dunes, les plages, les bancs de sable et les îles-barrières ou les flèches littorales. Lorsque l'activité humaine accélère les taux d'érosion côtière, il y a un risque que l'habitat naturel soit également perdu, ce qui entraîne une perte de biodiversité, des déséquilibres au sein des écosystèmes côtiers et une perturbation des voies de migration pour les espèces animales marines et terrestres. L'augmentation de l'érosion côtière dans les ressources naturelles et les espaces ouverts limite également l'accès des communautés à des zones de qualité pour les loisirs et le repos.20U.S. Geological Survey, "Coastal Change", U.S. Geological Survey. Cette perte est particulièrement préoccupante dans la ville de New York, où ces zones sont déjà rares alors qu'elles profitent à plus de 8,8 millions d'habitants.
Bien que l'activité humaine puisse potentiellement exacerber l'érosion côtière, les infrastructures construites peuvent également contribuer à l'atténuer. Par exemple, les structures de stabilisation du littoral maintiennent les plages et les rivages intacts pour l'usage du public. Ces structures peuvent empêcher la dérive littorale (lorsque les vagues s'approchent du rivage de telle sorte que les sédiments sont déplacés vers le nord le long de la plage en zigzag) et contribuer à protéger les équipements publics et les biens récréatifs.
D'autre part, la construction de digues, de jetées, d'épis et d'autres structures en dur le long de la côte réduit l'habitat naturel et la biodiversité et peut constituer un risque s'ils accélèrent l'érosion en inhibant la migration des sédiments naturels de la plage, ce qui déséquilibre le cycle d'érosion et d'accrétion naturelles. La mise en œuvre et la gestion de mesures de protection fondées sur la nature dans les zones côtières, telles que la restauration des marais ou l'aménagement de rivages vivants, peuvent améliorer la stabilisation du littoral et contribuer à atténuer l'impact des processus côtiers naturels.
Environnement futur
Le rapport NPCC4 prévoit que l'élévation du niveau de la mer s'accélérera dans la ville de New York au cours du siècle prochain et restera supérieure au taux moyen mondial. Le rapport prévoit une élévation du niveau de la mer de 14 à 19 pouces d'ici les années 2050 et de 25 à 39 pouces d'ici les années 2080. Cette élévation du niveau de la mer aggravera l'érosion côtière, en particulier lors des tempêtes côtières qui pourraient frapper la ville de New York avec une fréquence et une férocité accrues.
Le NPCC a projeté le degré d'élévation du niveau de la mer par intervalles de trente ans. Le tableau intitulé Projections de l'élévation du niveau de la mer dans la ville de New York pour 2030-2150 (base 1995-2014) résume leurs conclusions pour quatre intervalles.
Projections de l'élévation du niveau de la mer dans la ville de New York entre 2030 et 2150 (référence 1995-2014)
| 10e percentile | 25e percentile | 75e percentile | 90e percentile | |
|---|---|---|---|---|
| 2030s | 6 in. | 7 in. | 11 in. | 13 in. |
| 2050s | 12 po. | 14 in. | 19 in. | 23 in. |
| 2080s | 21 in. | 25 in. | 39 in. | 45 in. |
| 2100 | 25 in. | 30 in. | 50 in. | 65 in. |
| 2150 | 38 in. | 47 in. | 89 en. | 177 en. |
Cependant, la part exacte de l'érosion directement imputable à l'élévation du niveau de la mer n'est pas claire. Si l'on considère des périodes de 30 à 50 ans, l'effet de l'élévation du niveau de la mer est moins important que celui d'autres facteurs contribuant à l'évolution du littoral.
Les taux d'érosion futurs sont difficiles à prévoir, ce qui souligne la nécessité d'accroître la collecte de données de base et de construire des stations de surveillance le long de la côte afin d'évaluer les changements annuels du littoral.
Comment gérer les risques ?
La gestion des risques d'érosion côtière dans la ville de New York implique une approche intégrée - une combinaison de contrôles structurels majeurs, de contrôles environnementaux et de contrôles réglementaires et politiques.
Contrôles structurels
Pour protéger l'environnement urbain, la ville de New York a construit de solides structures de contrôle de l'érosion dans les cinq arrondissements. Les ouvrages d'art situés sur le littoral ou dans l'eau, correctement implantés et dimensionnés conformément aux codes de construction, jouent un rôle crucial dans l'atténuation de l'érosion côtière. Le respect des normes de l'American Society of Civil Engineers (ASCE), telles que la norme ASCE 7, est essentiel dans ce contexte, car elle fournit des lignes directrices complètes pour la conception de structures destinées à résister à diverses charges environnementales. Cela inclut les forces causées par les catastrophes naturelles telles que les inondations et les tsunamis, garantissant que ces structures contrecarrent efficacement les impacts de l'érosion côtière et maintiennent l'intégrité du littoral.21American Society of Civil Engineers, "Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures (ACSE/SCI 7-11)", American Society of Civil Engineers.
Les structures de cloisonnement et les revêtements sont déployés le long des voies d'eau dans les cinq arrondissements de New York, comme le montre cette carte.
Structures et revêtements des cloisons de la CNY
Source : NYCEM GIS
Le choix de la structure de contrôle de l'érosion la plus efficace dépend des caractéristiques spécifiques de la zone côtière :
- Les digues, qui peuvent également être considérées comme un type de cloison, sont des structures massives en pierre, en roche ou en béton construites parallèlement au littoral et conçues pour résister à la force des vagues qui peuvent provoquer l'érosion en maintenant le littoral en place.
- Les revêtements sont des structures inclinées, généralement en pierre ou en blocs de béton, construites pour protéger le sol sous-jacent de l'érosion et pour minimiser l'énergie des vagues. Les enrochements et les gabions sont des matériaux couramment utilisés pour les revêtements.
- Les cloisons sont des murs de soutènement verticaux, généralement en bois ou en tôle d'acier, conçus pour maintenir le sol en place et stabiliser le littoral.
- Les épis sont des structures qui s'étendent perpendiculairement au rivage dans l'eau pour retenir le sable, empêcher l'érosion et briser les vagues. Les épis sont construits à l'aide de matériaux durables tels que la roche, le béton, le bois ou l'acier. Ces matériaux sont choisis pour leur solidité et leur résilience face au battement constant des vagues et pour leur capacité à résister aux environnements marins difficiles, ce qui garantit l'efficacité de l'épi en matière de protection côtière et de rétention du sable.
- Les jetées, qui ont tendance à être plus grandes que les épis, sont conçues principalement pour la gestion des sédiments et sont généralement situées à l'embouchure d'une rivière.
- Les brise-lames sont des structures rocheuses situées au large, parallèlement au littoral, qui brisent les vagues afin de réduire l'érosion du littoral.
- Les récifs artificiels sont des structures entièrement ou partiellement immergées, constituées de roches, de béton ou d'autres matériaux, qui brisent les vagues, réduisent les forces d'érosion sur le littoral et fournissent un habitat marin.
Un grand nombre de structures techniques de contrôle de l'érosion le long de notre littoral sont construites dans le cadre d'une collaboration entre la ville de New York, l'USACE et le NYS DEC.
Actuellement, ces trois entités gouvernementales collaborent au rapport de réévaluation générale de l'ouragan Sandy, qui comprend un champ d'épis redessiné près de la péninsule de Rockaway. Ce nouveau champ d'épis minimisera l'érosion côtière due à la dérive littorale.
Le site web de l'USACE fournit des détails supplémentaires sur le projet de reformulation de Rockaway et sur d'autres projets d'érosion côtière dans la région, dans l'État de New York (NYS) et dans le reste du pays.22U.S. Army Corps of Engineers, New York District, "Fact Sheet : Atlantic Coast of New York City, East Rockaway Inlet to Rockaway Inlet (Rockaway Beach) and Jamaica Bay, NY", U.S. Army Corps of Engineers, 16 novembre 2023.
Atténuation fondée sur la nature
La mise en place de zones tampons et d'éléments de protection naturels ou basés sur la nature sur le rivage ou dans l'eau peut contribuer à maintenir le rivage en place. Les mesures de contrôle environnemental comprennent les éléments suivants :
- Le rechargement des plages consiste à placer du sable (généralement dragué à partir de fonds marins proches) sur les plages afin d'augmenter l'élévation et la distance entre les hautes terres et le littoral. Cela crée une zone tampon qui détourne l'énergie des tempêtes et des vagues avant qu'elles ne frappent, réduisant ainsi le risque d'inondation et d'érosion des dunes.
- La végétation est souvent plantée sur les plages, les dunes et les rivages instables pour ancrer le sable et/ou le sol en place.
- Les berges vivantes sont constituées de plantes, de sable ou de terre, souvent en combinaison avec des structures dures, composées de pierres, d'enrochements ou de blocs de béton écologiquement sûrs, afin de stabiliser le littoral, de prévenir l'érosion et de préserver la faune et les habitats marins.
- Les zones humides artificielles sont des zones humides marécageuses nouvelles ou restaurées qui utilisent des plantes pour ancrer le sol, prévenir l'érosion et créer un habitat pour la faune et la flore.23R. K. Swadek, et al, Wetlands Management Framework for New York City (New York, NY : Natural Areas Conservancy and NYC Parks, 2021).
- Les îles végétales sont des structures offshore fixes ou flottantes, telles que des tapis ancrés ou des îles de remplissage, qui offrent des avantages écologiques et peuvent minimiser l'érosion causée par les vagues déferlantes.
Le développement de la ville de New York en tant que grand port maritime et ville côtière, réputée pour son vaste front de mer, a des racines historiques profondes qui remontent bien avant le début du 20e siècle. Ce centre florissant de commerce et d'activité doit ses origines à l'époque précédant même la colonisation, le peuple Lenape étant le premier habitant de cette région.24Musée national des Indiens d'Amérique, Manahatta to Manhattan : Native Americans in Lower Manhattan (Smithsonian Institution, 2010). Leur présence et leur interaction avec les ressources naturelles de la région ont jeté les bases de ce qui allait devenir l'un des fronts de mer urbains les plus dynamiques et les plus importants au monde.
Aujourd'hui, environ 30 % du littoral de la ville relève de la compétence du département des parcs et loisirs de la ville de New York (NYC Parks), dont plus de 14 miles de plages que la ville de New York protège et gère pour l'usage et le plaisir du public, ainsi que divers habitats pour les plantes et les animaux.25NYC Parks, "About the New York City Department of Parks & Recreation," New York City Department of Parks and Recreation. Depuis 1975, la ville de New York a facilité le placement d'environ 20 millions de mètres cubes de sable sur les plages populaires de la péninsule de Rockaway. Depuis la création de son groupe de ressources naturelles en 1984, NYC Parks a restauré des hectares de forêts et de zones humides sur ses propriétés. Le département de la protection de l'environnement de la ville de New York (DEP), le NYS DEC, le NPS et le bureau des parcs, des loisirs et de la préservation historique de l'État de New York (NYS Parks) ont également contribué de manière significative à la restauration des zones naturelles côtières.
La ville de New York travaille avec ses partenaires étatiques et fédéraux pour faire avancer les projets de protection côtière qui réduisent le risque à long terme de dommages et de pertes de vies humaines dus aux tempêtes et à l'élévation du niveau de la mer. Depuis 2015, la ville a collaboré à de nombreux projets visant à déployer une protection contre l'érosion côtière dure (par exemple, des levées, des digues, des épis) et douce (c'est-à-dire naturelle et basée sur la nature) qui ont progressé de la phase d'étude de faisabilité initiale à la conception finale et à la construction, en passant par l'étude conceptuelle.26NYC Mayor's Office of Climate & Environmental Justice, "Coastal Infrastructure", ville de New York.
L'État de New York travaille également en partenariat avec NYC Parks et le bureau du maire de New York pour la justice climatique et environnementale (MOCEJ) sur un projet qui utilisera des brise-lames écologiquement améliorés dans la baie de Raritan.27Homes and Community Renewal, "Resilient Homes and Communities Programs", État de New York. Ce projet est conçu pour réduire ou inverser l'érosion et les dommages causés par les vagues de tempête, améliorer la santé de l'écosystème de la baie de Raritan et améliorer l'expérience de la population sur le littoral du sud de Staten Island (voir également le profil des risques d'inondation).
Contrôles réglementaires et politiques
La limitation du développement dans les CEHA et d'autres méthodes de protection de l'utilisation des sols peuvent réduire le risque d'érosion côtière. Le programme de revitalisation du front de mer de la ville de New York (WRP), supervisé par le département de l'urbanisme de la ville de New York (DCP), élabore des politiques pour la planification, la préservation et les projets de développement du front de mer dans la ville et veille à ce qu'elles soient mises en œuvre de manière cohérente sur le long terme.
Le WRP est autorisé par la loi de l'État de New York sur la revitalisation des zones côtières et des voies navigables intérieures (Waterfront Revitalization of Coastal Areas and Inland Waterways Act), promulguée en réponse à la loi fédérale sur la gestion des zones côtières (Coastal Zone Management Act). La loi sur la revitalisation du front de mer de l'État de New York permet à chaque municipalité de participer au programme de gestion côtière de l'État en préparant et en adoptant sa propre contribution locale au programme de gestion des zones côtières.
Le New York State Department of Environmental Conservation (NYS DEC) applique les réglementations dans toutes les CEHA désignées par l'État, comme décrit précédemment. La loi sur la conservation de l'environnement de l'État, qui limite le développement côtier afin de protéger les zones sensibles à l'érosion, réglemente les propriétés dans toutes les CEHA.28Gestion côtière, "Coastal Development : Protecting New York Coastlines", État de New York.
En outre, la loi sur le développement des ressources en eau (WRDA) de 2022 a introduit plusieurs dispositions visant à améliorer la gestion de l'érosion côtière et à renforcer la résilience du littoral à New York. La section 8106 fournit un cadre législatif pour une gestion globale de l'érosion côtière à New York. Elle permet d'étendre les études de faisabilité pour explorer divers risques, y compris l'érosion côtière, et introduit des mesures de restauration du littoral, de réduction des risques d'inondation et d'utilisation d'outils cartographiques avancés pour une gestion efficace du littoral.29Nicole T. Carter et Anna E. Normand, "Water Resources Development Act of 2022", Congressional Research Service, 2022.
Les autres types de mesures réglementaires sont les suivants :
- Les permis de construire, qui sont souvent nécessaires pour construire ou modifier des structures existantes, intègrent des règles de gestion de l'érosion côtière afin de garantir que tout type d'activité de construction n'accélère pas l'érosion du littoral.
- Les marges de recul ou tampons précisent la distance minimale requise par rapport à la zone de risque d'érosion pour certains types d'utilisation des sols ou de nouveaux aménagements. Les marges de recul réglementaires, qui sont indiquées sur les cartes CEHA de l'État, ne sont marquées que dans les zones où le taux d'érosion moyen à long terme est égal ou supérieur à un pied par an.
- Les restrictions en matière de développement modifient les types de zonage autorisés dans les zones côtières ou restreignent les types de dépenses autorisées. Par exemple, le Coastal Barrier Resource Act (CBRA) a créé des réglementations fédérales applicables à différentes catégories d'unités foncières privées et publiques le long du littoral.30U.S. Fish and Wildlife Service. "Coastal Barrier Resources Act, U.S. Fish and Wildlife Service. Les dispositions de la CBRA restreignent l'utilisation des dépenses fédérales, telles que l'assurance fédérale contre les inondations, qui pourraient autrement encourager le développement dans les environnements littoraux à risque. Les zones situées dans les unités foncières privées peuvent être développées, à condition que les promoteurs privés ou d'autres parties non fédérales en supportent la totalité des coûts.