Près d’un tiers des marais salés de marée de la côte atlantique se trouvent dans la plaine côtière inférieure de Géorgie, ainsi que des milliers d’hectares de marais d’eau douce de marée rares. Immortalisées dans le poème « The Marshes of Glynn » du poète Sidney Lanier, ces vastes étendues de marais salés sont la caractéristique physique la plus visible de la côte géorgienne, longue de 160 km. Les marais salés s’étendent sur une bande de quatre à six miles de large entre le continent et les îles côtières. L’une des principales raisons pour lesquelles la Géorgie possède de vastes étendues de marais salés est que sa côte connaît les marées les plus fortes le long du littoral sud-est. En général, plus l’amplitude des marées est élevée, plus le potentiel de production du marais est important.

Les estimations de la superficie totale des marais à marée de Géorgie varient. En 1977, la National Aeronautics and Space Administration a indiqué que la Géorgie comptait 429 294 acres de marais à marée, soit plus que tout autre État de la côte Est. L’étude ne faisait toutefois pas de distinction entre les marais salés et les marais d’eau douce. Le département des ressources naturelles de Géorgie estime que l’État englobe plus de 378 000 acres de marais salés.

Les marais salés de Géorgie font partie des systèmes naturels les plus productifs biologiquement sur Terre. Ils produisent près de vingt tonnes de biomasse à l’acre – ce qui les rend quatre fois plus productifs que les champs de maïs les plus soigneusement cultivés, selon le Département des ressources naturelles de Géorgie. Cette énorme productivité contribue à faire des marais salés des zones d’alevinage primaires pour les crabes bleus, les huîtres, les crevettes et d’autres poissons et crustacés d’importance économique. Les jeunes crevettes et autres organismes marins utilisent également les marais salés comme abris et cachettes contre les prédateurs. En outre, les marais salés aident à filtrer les polluants de l’eau et servent de tampon contre les tempêtes en mer. Les dégâts potentiels des grandes vagues et marées engendrées par les tempêtes sont considérablement réduits lorsqu’elles passent au-dessus des marais.

L’origine des marais salants remonte à l’époque géologique du Pléistocène qui a débuté il y a environ 18 000 ans. L’élévation du niveau de la mer due à la fonte des glaciers continentaux a créé des lagunes peu profondes derrière de jeunes îles-barrières. Les courants océaniques et les rivières à marée qui se déversaient dans ces lagunes tranquilles y ont déposé de grandes quantités de sédiments d’argile et de sable. Petit à petit, les sédiments se sont accumulés au point de ne plus être sous l’eau à marée basse.

Les sols boueux sont alors devenus un terrain fertile pour l’une des plantes les plus tolérantes au sel du monde, la Spartina alterniflora, ou spartine lisse. La spartine a pris racine dans les sédiments lagunaires et a prospéré. Aujourd’hui, de vastes étendues de Spartina dominent les marais salés de Géorgie.

Les marées biquotidiennes de Géorgie sont le moteur des marais salés. Les marées montantes apportent des nutriments provenant des estuaires reliés par des criques de marée aux marais. Ces nutriments nourrissent et alimentent les herbes du marais. Les marées descendantes ramènent les produits nutritifs des marais – y compris les détritus produits par la Spartina en décomposition – dans les estuaires. Là, ces produits contribuent à faire vivre un grand nombre d’autres organismes marins. Les marées descendantes éliminent également les déchets du marais.

Zones de marais salés

Le marais salé peut sembler être une étendue d’herbe homogène, plate comme une table. Mais les biologistes divisent habituellement le marais salé en zones écologiques, qui sont basées sur l’élévation croissante des rives du ruisseau jusqu’au bord du marais côté terre. À chaque changement d’élévation, l’inondation par la marée est moins profonde et dure moins longtemps. La hauteur de la spartine et la durée de son exposition à l’eau salée varient également dans chaque zone.

Les zones des marais salés de Géorgie comprennent généralement la berge du ruisseau, le bas marais, le haut marais, le pan salé, le hamac du marais et la communauté de bordure du marais. C’est sur les berges des ruisseaux que la spartine est la plus luxuriante, atteignant jusqu’à 3 mètres de haut. Là, les marées apportent d’abondants nutriments et des sédiments d’argile et de sable et emportent efficacement le sel, les matières mortes et autres déchets.

A côté des berges des ruisseaux se trouvent des levées naturelles, qui se forment lorsque les marées hautes débordent les berges et déposent des sédiments. La spartine pousse de trois à quatre pieds au sommet des levées. Derrière les digues se trouve la zone de bas marais, où la spartine pousse également à une hauteur de trois à quatre pieds. Bien que les marées inondent cette zone plusieurs heures par jour, elle ne reçoit pas autant de nutriments et de sédiments que la rive supérieure du ruisseau. Les seules autres plantes de la zone de bas marais sont les algues, surtout les algues bleues et les diatomées. La teneur en sable du sol est inférieure à 10 %.

La zone de haut marais est plus proche de la terre. Seuls quelques pouces d’élévation peuvent la séparer de la zone de bas marais. La spartine ne mesure qu’un pied ou deux dans le haut marais. La teneur en sable du sol est d’environ 10 à 70 %. L’eau de mer n’inonde le haut marais qu’une heure ou deux par jour. Le sol y est généralement plus salé que dans le bas marais en raison du faible renouvellement des eaux de marée. Dans les zones de haut marais les plus proches de la terre, cependant, le ruissellement de l’eau douce peut avoir une influence considérable sur la végétation. Dans ces zones, la spartine doit faire concurrence à d’autres plantes tolérantes au sel, comme la salicorne, l’arroche, le salicorne et la sabline. Environ 18 % des marais salés de Géorgie sont composés principalement de needlerush (Juncus roemerianus).

Les marais salés sont de petites zones stériles du haut-marais trop salines pour que toute végétation puisse y pousser. Ils se forment là où l’évaporation concentre de grandes quantités de sels dans le sol du marais.

Les hamacs de marais sont en fait des îles de marais, la seule terre sèche du marais. Y vivent des arbres comme le cèdre rouge et le myrte de cire et d’autres plantes comme le cactus, le palmier nain, le houx yaupon et le yucca. Environ 1 200 hamacs parsèment les marais salés de Géorgie. Certains ne mesurent qu’une fraction d’acre ; d’autres couvrent plus de 1 000 acres et abritent des forêts maritimes.

Seules les plus hautes des marées qui se produisent une ou deux fois par mois atteignent la communauté de la bordure du marais, une zone de transition entre le marais et les hautes terres. C’est là que poussent le séneçon, le sureau des marais, la marguerite à œil de bœuf et d’autres plantes et arbustes capables de résister à un vent fort, aux embruns salés et à un pouce ou deux d’eau salée occasionnellement.

Processus des marais salés

Tous les sols des marais sont anaérobies, c’est-à-dire sans oxygène, sauf dans les premiers millimètres de la surface et autour des racines de Spartina et des terriers de crabes et de vers. Les bactéries anaérobies qui vivent dans le sol sont responsables de la décomposition de la matière organique accumulée. Les bactéries décomposent la matière organique en ammonium, sulfure d’hydrogène, méthane et autres produits. Le sulfure d’hydrogène donne au marais salé son odeur caractéristique d’œuf pourri. Les stries rouges dans la boue du marais indiquent également la présence de fer oxydé, un élément commun et important dans le marais.

Spartina est responsable de la plupart des aliments produits dans le marais salé. Moins de 10 % de la plante vivante est consommée directement par les insectes, les escargots et d’autres organismes. Mais lorsque la spartine meurt à l’automne, les bactéries et les champignons la décomposent en minuscules particules appelées détritus. Entraînés dans les criques et les estuaires à marée haute, les détritus deviennent la partie la plus importante du réseau alimentaire estuarien. Les minuscules particules d’herbe en décomposition créent une « soupe » nutritive qui nourrit les palourdes, les crabes, les petits poissons, les huîtres, le plancton et les crevettes.

Le phytoplancton, qui est constitué de minuscules plantes vertes flottant librement dans la colonne d’eau, et les microalgues connues sous le nom de diatomées, qui recouvrent la surface de la boue, contribuent également de manière significative à la production alimentaire des marais et des estuaires. Elles produisent leur propre nourriture par photosynthèse et sont consommées par d’autres organismes, y compris des formes larvaires de créatures marines, qui soutiennent des animaux encore plus grands.

Les animaux du marais salé

La plupart des organismes qui vivent dans le marais salé sont des transitoires qui n’y passent qu’une partie de leur cycle de vie. Le marais compte peu de plantes et d’animaux résidents en raison de la dureté de l’environnement. Les principales conditions qui limitent sévèrement la vie des résidents sont l’exposition intermittente à l’air et à l’eau salée lors des marées montantes et descendantes, les changements rapides de la température et de la salinité de l’eau avec l’entrée et la sortie des eaux estuariennes, et les sols saturés et anaérobies.

Plusieurs espèces de crabes vivent dans le marais. Le crabe à dos carré brun (Sesarma cinereum) se trouve sur le côté terre du marais. Le crabe à dos carré violet (S. reticulatum) et le crabe de boue (Eurytium limosum) se trouvent dans la zone de boue sur les levées, dans la Spartina dense. Deux espèces abondantes de crabe-violoniste sont le crabe-violoniste de la vase (Uca pugnax), que l’on trouve dans les hauts et les bas marais, et le crabe-violoniste des sables (U. pugilator), que l’on trouve en grand nombre près des bords du marais. Le plus grand mais le moins commun des violonistes est le violoniste à jointure rouge (U. minax), qui présente une grande tolérance à l’eau douce.

Trois espèces d’escargots sont également couramment présentes dans les marais salés : la pervenche des marais (Littorina irrorata), l’escargot de vase (Ilynassa obsoleta) et l’escargot des grains de café à respiration aérienne (Melampus bidentatus). Les escargots se nourrissent de détritus et d’algues et constituent une source de nourriture pour de nombreux animaux plus grands.

Plus de 100 espèces d’insectes ont été identifiées dans les marais salés de Géorgie. Deux espèces dominantes sont la sauterelle des marais salés (Orchelimum fidicinium) et la sauterelle végétale (Prokelisia marginata). Une fourmi (Crematogasterclara) vit dans les tiges de Spartina. Deux espèces de moustiques des marais salants sont Aedes taeniorhynchus et A. sollicitans, qui s’attaquent tous deux aux humains. Trois moucherons suceurs de sang, Culicoides furens, C. hollensis et C. melleus, se reproduisent dans le marais salé. Ces insectes nuisibles, communément appelés « no-see-ums », sont très abondants en été. D’autres insectes gênants se reproduisant dans le marais sont les mouches à chevreuil (Chrysops spp.).

Le seul reptile habitant le marais salé est la tortue à dos de diamant (Malaclemys terrapin). Les alligators (Alligator mississippiensis) se nourrissent occasionnellement dans le marais. Trois espèces d’oiseaux nichent dans le marais : le râle des genêts, ou poule des marais (Rallus longirostris), le bruant maritime (Ammodramus maritimus) et le troglodyte des marais à long bec (Telmatodytes palustris). Les grands hérons (Ardea herodias), les aigrettes communes et les aigrettes neigeuses (Egretta spp.) et d’autres échassiers se nourrissent couramment dans le marais à marée basse. Le willet (Catoptrophorus semipalmatus), bien que commun sur les plages, est plus fréquent dans le marais salé.

Plusieurs espèces de mammifères se nourrissent également dans le marais salé. Les ratons laveurs sont l’un des plus abondants. Les lapins des marais sont communs le long des bords du marais adjacents aux terrains élevés. Le vison et la loutre sont communs mais rarement observés. Le rat des rizières est commun le long des levées des ruisseaux de marée.

Protection des marais

En 1970, les législateurs de Géorgie, craignant que les marais salés côtiers de l’État ne soient irrévocablement endommagés par un projet d’exploitation de phosphate et d’autres activités industrielles, ont adopté la loi sur la protection des marais côtiers. Cette loi s’applique aux marais, aux zones intertidales, aux vasières, aux fonds de marée et aux marais salés. Ils ont été poussés par des études scientifiques montrant l’immense valeur des marais pour la protection contre les tempêtes, pour le filtrage de la pollution, et comme zone de nurserie pour plus de 70 % des crustacés, poissons et mollusques économiquement importants de Géorgie.

La loi donne au gouvernement de l’État l’autorité de protéger les zones humides de marée. Le gouvernement gère certaines activités et structures dans les zones de marais et exige des permis pour d’autres activités et structures. L’érection de structures, le dragage ou le remplissage des zones de marais nécessitent un permis du comité de protection des marais, administré par la division des ressources côtières du département des ressources naturelles de Géorgie.

Recherche

Une grande partie de la recherche pionnière mondiale sur les marais salés a eu lieu à l’institut marin de l’université de Géorgie sur l’île de Sapelo. Créé en 1953, l’institut a été le premier du pays et est l’un de ses centres les plus renommés consacrés à l’exploration des écosystèmes des marais salés et des estuaires.

L’emplacement éloigné de l’institut offre aux chercheurs un accès inégalé à des marais salés en grande partie non perturbés, qui constituent un laboratoire idéal pour étudier le fonctionnement des systèmes naturels dans leur ensemble. Cette approche des écosystèmes, dont l’écologiste Eugene Odum de l’université de Géorgie a été le pionnier, était fondée sur la relation entre les composantes biologiques (par exemple, les plantes et les animaux) et physiques (par exemple, les marées et la géologie) de l’environnement.

Entre autres choses, les premiers scientifiques de l’institut ont commencé à dresser la carte du réseau alimentaire local. Ils ont étudié comment les micro-organismes décomposaient l’herbe des marais en particules suffisamment petites pour être consommées par de minuscules organismes qui étaient, à leur tour, mangés par les plus gros poissons, oiseaux, crevettes et crabes. Les chercheurs ont également contribué à établir l’importance des zones côtières comme nurseries pour les crevettes, les huîtres et d’autres organismes océaniques. Leurs études ont été les premiers éléments constitutifs de l’écologie des écosystèmes et des paysages, ainsi que des domaines émergents de l’écologie de la conservation et de la restauration.

Aujourd’hui, plusieurs institutions de la côte de Géorgie participent à la recherche sur les marais salants. L’un des axes de la recherche actuelle consiste à comprendre les causes d’un dépérissement sans précédent des marais salés qui s’est produit en Géorgie au début de 2002. Plus de 1 200 acres ont été touchés. Les mystérieux dépérissements des marais ont mis à nu de vastes étendues de Spartina et de needlerush. Le problème a des implications importantes pour la pêche, la navigation, la qualité de l’eau et la faune.

Les marais d’eau douce à marée

Les marais d’eau douce de Géorgie se trouvent en amont des estuaires, principalement le long des rivières qui se jettent dans les estuaires. Les plus étendus sont ceux situés à l’embouchure de la rivière Altamaha et dans le Savannah National Wildlife Refuge, le long de la rivière Savannah. Les marées influencent le niveau de l’eau, mais l’eau des marais est douce. Les marais peuvent s’étendre sur une certaine distance en amont des rivières avant d’être remplacés par des marécages de cyprès-gomme ou de feuillus. Une grande partie de la zone aujourd’hui couverte par le marais d’eau douce était un marais de cyprès avant d’être défrichée et endiguée pour la culture du riz.

L’absence de stress salin permet à une plus grande diversité de plantes de prospérer. Les marais d’eau douce peu profonds contiennent de la quenouille, du riz sauvage, du pickerelweed, des scirpes, des smartweeds, de l’arrowhead et de l’arrow arum et aident à soutenir une gamme importante et diversifiée d’espèces d’oiseaux et de poissons, entre autres espèces sauvages. Les marais d’eau douce plus profonds sont abondants, occupant environ 25 000 acres, et se composent presque exclusivement d’herbes coupées géantes (Zizaniopsis miliacea).

Les marais d’eau douce à marée sont maintenant des communautés naturelles relativement rares parce que de vastes étendues ont été perdues à cause de l’intrusion d’eau salée, du drainage pour le développement et l’agriculture, et d’autres raisons. L’U.S. Fish and Wildlife Service estime que les marais d’eau douce restants dans le Savannah National Wildlife Refuge sont menacés par l’approfondissement du port de Savannah.

Une autre préoccupation des scientifiques et des défenseurs de l’environnement est que l’élévation du niveau de la mer provoquée par le réchauffement climatique pourrait entraîner la conversion des marais d’eau douce en marais salés.