La chose la plus constante à propos des plages est qu'elles sont toujours en train

Analyser comment les plages changent et peuvent changer à l'avenir, ce n'est pas une tâche facile. Pour faire des prédictions précises, les chercheurs ont besoin de données sur un éventail compliqué de forces et de facteurs

The most constant thing about beaches is that they are always in flux. Wind, waves, and currents move sand around, building up shorelines in some places and eroding them elsewhere, with consequences for coastal wildlife, including birds. Analyzing how beaches change, and may change in the future, is no easy task. To make accurate predictions, researchers need data on a complicated array of forces and factors, from big-picture elements like topography and tides to the tiniest components of a coast: grains of sand.

La chose la plus constante à propos des plages est qu'elles sont toujours en constante évolution. Le vent, les vagues et les courants déplacent le sable, construisant des rivages à certains endroits et les érodant ailleurs, avec des conséquences sur la faune côtière, y compris les oiseaux. Analyser comment les plages changent et peuvent changer à l'avenir, ce n'est pas une tâche facile. Pour faire des prédictions précises, les chercheurs ont besoin de données sur un éventail compliqué de forces et de facteurs, des éléments à grande échelle comme la topographie et les marées aux plus petites composantes d'une côte: des grains de sable.

But until recently, sand has been relatively understudied. Enter SandSnap—a collaborative project sponsored by the U.S. Army Corps of Engineers, James Madison University, and consultancy Marda Science LLC. Since 2022, the project has enlisted community scientists to build a database of beach sand across the United States, from both freshwater sites like the Great Lakes and ocean beaches. The information will support beach restoration projects, including habitat for at-risk shorebirds like Red Knots and terns

Mais jusqu'à récemment, le sable a été relativement sous-étudié. Entrez Sandsnap - un projet collaboratif parrainé par le US Army Corps of Engineers, James Madison University et le conseil Marda Science LLC. Depuis 2022, le projet a enrôlé des scientifiques communautaires pour construire une base de données de sable de plage à travers les États-Unis, des deux sites d'eau douce comme les Grands Lacs et les plages de l'océan. Les informations soutiendront les projets de restauration de la plage, y compris l'habitat pour les oiseaux de rivage à risque comme les nœuds rouges et les sternes

The SandSnap database currently contains some 2,800 analyzed images of beach sand, along with their latitude, longitude, and a measure of grain size—a crucial factor in how beaches change over time. The process is simple: Participants go to a debris-free section of dry sandy beach, place any coin on the sand for scale, snap a photo with a cell phone, and upload the image to the project's web site. Analysts measure the sand’s grain size using a deep-learning neural network trained on a range of sediment samples from diverse locations. Slightly more than 70 percent of the existing images are from U.S. beaches; the rest are from sites worldwide.

La base de données Sandsnap contient actuellement quelque 2 800 images analysées de sable de plage, ainsi que leur latitude, leur longitude et une mesure de la taille des grains - un facteur crucial dans la façon dont les plages changent dans le temps. Le processus est simple: les participants vont dans une section sans débris de plage de sable sec, placent n'importe quelle pièce sur le sable pour l'échelle, prenez une photo avec un téléphone portable et téléchargez l'image sur le site Web du projet. Les analystes mesurent la taille des grains du sable à l'aide d'un réseau neuronal d'apprentissage en profondeur formé sur une gamme d'échantillons de sédiments à partir de divers endroits. Un peu plus de 70% des images existantes proviennent des plages américaines; Les autres proviennent de sites dans le monde.

Sand comes in many sizes and shapes, reflecting the rocks and shells that produced it and the geologic processes that wore them down. “Beaches exist in a rough equilibrium between the size of the waves and the size of the sand-grains,” says David Young, an Army research engineer. The larger sand-grains are, the more energy it takes to move them, so the presence of finer sands and clays indicates that a beach has small, gentle waves. If bigger sand-grains start washing up, wave action is likely increasing. To build an accurate computer model of a shifting coastline, scientists need to know the exact size of the beach’s sand-grains. But no comprehensive database of sand-grain sizes in North America exists, and collecting this information would be prohibitively expensive for any single agency or laboratory, especially because the composition of beach sand changes over time. Since beaches are popular destinations, community scientists are well positioned to help fill the knowledge gaps.

Le sable est disponible dans de nombreuses tailles et formes, reflétant les roches et les coquilles qui l'ont produit et les processus géologiques qui les ont épuisés. «Les plages existent dans un équilibre rugueux entre la taille des vagues et la taille des grains de sable», explique David Young, ingénieur de la recherche de l'armée. Plus les grandes grains de sable sont, plus il faut d'énergie pour les déplacer, donc la présence de sables et d'argiles plus fins indique qu'une plage a de petites vagues douces. Si de plus grands grains de sable commencent à se laver, l'action des vagues augmente probablement. Pour construire un modèle informatique précis d'un littoral changeant, les scientifiques doivent connaître la taille exacte des grains de sable de la plage. Mais aucune base de données complète de tailles de grains de sable en Amérique du Nord, et la collecte de ces informations serait prohibitive pour une seule agence ou laboratoire, en particulier parce que la composition du sable de plage change au fil du temps. Étant donné que les plages sont des destinations populaires, les scientifiques communautaires sont bien placés pour aider à combler les lacunes des connaissances.

Though the Corps is best known for dredging rivers, harbors, and channels to keep ship traffic moving nationwide, the agency also restores or creates tens of thousands of acres of wetlands every year, sometimes using dredged sand to do so. “The Corps used to dump a lot of valuable dredged sediments offshore, but they’ve become better partner in reusing some of it,” says Brad Winn, vice president for resilient habitats at Manomet Conservation Sciences. Currently, the agency reuses about 30 to 35 percent of the material it dredges from waterways for so-called “beneficial purposes,” such as habitat restoration, and aims to increase that figure to 70 percent by 2030.

Bien que le Corps soit surtout connu pour les rivières, les ports et les canaux de dragage pour faire avancer le trafic de navires à l'échelle nationale, l'agence restaure ou crée également des dizaines de milliers d'acres de zones humides chaque année, utilisant parfois du sable dragué pour le faire. «Le Corps avait l'habitude de jeter beaucoup de sédiments dragués précieux offshore, mais ils sont devenus un meilleur partenaire pour en réutiliser une partie», explique Brad Winn, vice-président des habitats résilients des sciences de la conservation de Manomet. Actuellement, l'agence réutilise environ 30 à 35 pour cent du matériel qu'elle débarque dans les voies navigables à des «fins bénéfiques», telles que la restauration de l'habitat, et vise à augmenter ce chiffre à 70% d'ici 2030.

But to meet that goal, federal engineers need more information about sand sizes and types at specific locations. Dredged material can’t be dumped randomly on the shore. “The sand needs to match the sand on the beach in size and color,” Young says. If the sand size and composition doesn’t match what’s already present, dredged material can wash away or change the profile of the beach—and that could harm shorebird species that rely on the habitat to nest or to feed during migration. Intertidal shoals, zones exposed at low tide and underwater at high tide, are “a grocery store for species like plovers, oystercatchers and migratory sandpipers,” Winn says. Foraging shorebirds pluck invertebrates from wet sands and small fish from tidal pools. On dry beaches, birds find insects and marine organisms trapped in seaweed at the wrack line.

Mais pour atteindre cet objectif, les ingénieurs fédéraux ont besoin de plus d'informations sur les tailles de sable et les types à des endroits spécifiques. Le matériau dragué ne peut pas être jeté au hasard sur le rivage. «Le sable doit correspondre au sable sur la plage en taille et en couleur», explique Young. Si la taille et la composition du sable ne correspondent pas à ce qui est déjà présent, le matériau dragué peut se laver ou changer le profil de la plage - et qui pourrait nuire aux espèces d'oiseaux de rivage qui s'appuient sur l'habitat pour nicher ou se nourrir pendant la migration. Les hauts-fonds intertidaux, les zones exposées à marée basse et sous l'eau à marée haute, sont «une épicerie pour des espèces comme les plpots, les huîtres et les bécassements migrateurs», dit Winn. Les oiseaux de rivage de recherche de nourriture cueillent les invertébrés à partir de sables humides et de petits poissons des piscines de marée. Sur les plages sèches, les oiseaux trouvent des insectes et des organismes marins piégés dans les algues à la ligne Wrack.

In recent years the Corps has used dredged sand and mud to restore or create bird habitat in locations around the country, from Cape May County, New Jersey, to Hampton Roads, Virginia, and Savannah, Georgia. Environmentalists would like to see this work expand. “Sea level rise, erosion of dry sand beaches, and loss of intertidal areas are serious threats to beach-nesting and migratory birds,” Winn says.

Ces dernières années, le Corps a utilisé du sable et de la boue dragués pour restaurer ou créer un habitat d'oiseaux dans des endroits à travers le pays, du comté de Cape May, du New Jersey, à Hampton Roads, en Virginie et Savannah, en Géorgie. Les écologistes aimeraient voir ce travail se développer. «L'élévation du niveau de la mer, l'érosion des plages de sable sec et la perte de zones intertidales sont de sérieuses menaces pour les oiseaux de nichage de plage et migrateurs», explique Winn.

For anyone inspired to submit images, Brian McFall, an Army coastal engineer, offers some tips. Your photograph should capture an area slightly larger than a business card, with the coin in the corner. “Make sure you can see the sand-grains in your image, and that they aren’t blurry,” McFall says. SandSnap data has already been included in a few

Pour toute personne inspirée de soumettre des images, Brian McFall, un ingénieur côtier de l'armée, propose quelques conseils. Votre photo devrait capturer une zone légèrement plus grande qu'une carte de visite, avec la pièce dans le coin. "Assurez-vous de voir les grains de sable à votre image et qu'ils ne sont pas flous", explique McFall. Les données Sandsnap ont déjà été incluses dans quelques-uns