Sådan fungerer Barrier Islands

Barriere øer , undertiden kaldes spærre , findes på kyster over hele verden, men er mest mærkbare langs Nordamerikas østkyst, hvor de strækker sig fra New England ned ad Atlanterhavskysten, omkring Den Mexicanske Golf og sydpå til Mexico.

Barriereøerne er populære feriesteder, herunder udvejssamfund fra Atlantic City, New Jersey, til Miami Beach, Florida. Mange mennesker ejer sommerhuse eller ejerlejligheder på barriereøer, og flere barriereøer udvikles til turisme. Imidlertid, barriereøer er skrøbelige, konstant skiftende økosystemer, der er vigtige for kystgeologi og økologi. Udviklingen har udgjort farer for disse økosystemer og har også øget risikoen for materielle skader hvert år fra orkaner og nordøstlige.

I denne artikel, vi vil undersøge barriereøernes skrøbelige økosystemer. Vi vil undersøge, hvordan disse øer dannes, hvilke levesteder og liv der er til stede på dem, hvordan de ændrer sig, konsekvenserne af udviklingen og de rekreative aktiviteter, der tiltrækker turister hvert år.

Barriereøerne er lange, smal, offshore aflejringer af sand eller sedimenter, der sidder parallelt med kystlinjen. Nogle barriereøer kan strække sig 160 km eller mere. Øerne er adskilt fra hovedlandet med en lavvandet lyd , Bugt eller lagune . Barriereøer findes ofte i kæder langs kystlinjen og adskilles fra hinanden med smalle tidevandsindløb , såsom de ydre banker i North Carolina.

Dannelsen af ​​barriereøer er kompleks og ikke helt forstået. Den nuværende teori er, at barriereøer blev dannet omkring 18, 000 år siden, da den sidste istid sluttede. Da gletsjerne smeltede og trak sig tilbage, havstanden begyndte at stige, og oversvømmede områder bag strandkamme på det tidspunkt. Det stigende vand førte sedimenter fra disse strandrygge og deponerede dem langs lavvandede områder lige ved de nye kystlinjer. Bølger og strømme fortsatte med at indsamle sedimenter, der byggede op, danner barriereøerne. Ud over, floder skyllede sedimenter fra fastlandet, der bosatte sig bag øerne og hjalp med at bygge dem op.

Barriereøer tjener to hovedfunktioner. Først, de beskytte kystlinjerne mod alvorlige stormskader . Sekund, de huser flere levesteder, der er tilflugtssteder for dyreliv .

Lad os se på dele af en typisk barriereø.

1. Barriere-ø-zoner
2. Barrier-ø-levesteder
3. Naturens virkninger på barriereøerne
4. Bekæmpelse af erosion på barriereøerne
5. Udviklingens virkninger på barriereøerne

Barriere-ø-zoner

Strukturen på en typisk barriereø består af følgende zoner, fra havet mod lyden:

• Strand - består af sand afsat ved bølger
• Klitter - dannet af sand båret og aflejret af vind. Klitter stabiliseres naturligt af planter (havrehavre, bitter pancum) og kunstigt ved hegn. Den primære klit vender ud mod havet og kan efterfølges af sekundære og tertiære klitter inde i landet.
• Barriere flad - (også kaldet backdune, overskyl eller mudderflade) dannet af sedimenter, der bliver skubbet gennem klitsystemet af storme, såsom orkaner. Græs vokser og stabiliserer disse områder.

• Saltmose -et lavtliggende område på lydsiden af ​​en barriereø. Saltmyrer er generelt opdelt i høje og lave sumpområder. Høje sumpområder bliver oversvømmet to gange hver måned med forårets tidevand, mens lavmoseområder bliver oversvømmet to gange dagligt med højvandet. Snorgræs stabiliserer saltmoseområdet, som er et af de mest økologisk produktive områder (mængde vegetation pr. acre) på Jorden. Faktisk, øernes og kystens saltmarksøkosystemer hjælper til rense afstrømninger fra fastlandsstrømme og floder .

Hver af disse zoner har særskilt dyre- og planteliv, som vi vil diskutere i det næste afsnit.

Barrier-ø-levesteder

Selvom barriereøerne er smalle, de har flere forskellige levesteder:

• Strand
• Klit
• Barriere flad
• Saltmose

Hvert levested har forskellige forhold og dyreliv. Vi vil undersøge nogle af dem i henhold til hvert levested.

Strandhabitat

På havsiden er barriereøens strandhabitat . Stranden ligner meget en ørken, idet den mangler ferskvand, men en stor del af stranden bliver næsten udelukkende dækket med saltvand to gange dagligt (hele stranden bliver dækket til klitbasen under storme). Dyr og planter i dette miljø (kendt som tidevandszone , mellem tidevand) skal udholde lange perioder med udsættelse for saltvand og tørrende luft. På stranden, det eneste planteliv, du vil se, er nogle alger, der skylles i land. Bakterier lever i mellemrummene mellem sandkornene, hvor vand fra brændstoffet trænger igennem. Dyrene på selve stranden inkluderer gravende dyr som muldvarpskrabber og muslinger, der filtrerer med foder under højvande, gravende orme, der lever af bakterier i sandet, rensende krabber (spøgelseskrabber) og forskellige strandfugle (sandpipers, måger og pelikaner), der spiser krabberne, gravende dyr og havfisk.

Klithabitat

Det klitter modtage fugt fra regn og surf og bliver lejlighedsvis oversvømmet under kraftige storme. Klitterne er stadig et relativt fjendtligt miljø med højt saltindhold, sandjord og lidt ferskvand. Planter som f.eks havre og bitter pankum give klitterne stabilitet. Deres rodsystemer holder sandet på plads, og deres skud bremser vinden, hvorved sand kan deponeres. Langs klitterne, du finder mange krabber, især spøgelseskrabber. Igen, du finder fugle (måger, terner), der lever af de dyr, der bebor klitterne.

Efter klitterne, nogle øer kan have maritime skove med buske og træer (Sand Live Oak, Myrtle Oak, Slash Pine og Magnolia). Dyr i disse skove omfatter forskellige slanger, opossums, stinkdyr, vaskebjørn og ræv.

Barriere-flad habitat

På andre øer, det barriere lejligheder komme efter klitterne. Den primære vegetation omfatter snegræs og savgræs. Disse områder oversvømmes ofte dagligt under højvande.

Mudderne og sedimenterne er fulde af anaerobe bakterier (der er lidt ilt i sedimenterne). Bakterierne nedbryder det rige organiske materiale i sedimenterne og fra døde planter og dyr. Dyr, der lever i de våde mudder, filtrerer og fodrer bakterier og plankton fra tidevandet eller lever af bakterier i mudderne; disse dyr omfatter muslinger, muslinger, snegle og orme. Forskellige fisk kommer og går med tidevandet. Spillemandskrabber lever af bakterierne i mudderne. Spøgelseskrabber og blå krabber lever af bakterierne, små hvirvelløse dyr og små fisk. Forskellige fugle (måger, egrets, pelikaner) lever af fisken, krabber og hvirvelløse dyr.

Salt-marsk habitat

Lydsiden af ​​en ø er normalt domineret af saltmose . De saltmyrer, du finder på lydsiderne af barriereøer, ligner dem, der findes på det kystnære fastland. Ligesom barrierelejlighederne, saltmyrer er regelmæssigt oversvømmet med havvand under højvande, og de dyr og planter, du finder, ligner dem i barrierelejlighederne.

Fordi nedbrydning sker i fravær af ilt, mudderlejlighederne i barriere-lejlighederne har en tendens til at lugte råddent.

Naturens virkninger på barriereøerne

Barriereøerne ændrer sig konstant. De påvirkes af følgende forhold:

• Bølger - Bølger deponerer og fjerner løbende sedimenter fra øens havside.
• Strømme - Langstrøm, der er forårsaget af bølger, der rammer øen i en vinkel, kan flytte sandet fra den ene ende af øen til den anden. For eksempel, havstrømmene langs USA's østkyst har en tendens til at fjerne sand fra de nordlige ender af barriereøer og deponere det i de sydlige ender.
• Tidevand - Tidevandet flytter sedimenter ind i saltmarskerne og fylder dem til sidst. Således lydsiderne på barriereøer har en tendens til at bygge sig op, efterhånden som havsiderne eroderer.
• Vind - Vindene blæser sedimenter fra strandene for at hjælpe med at danne klitter og ind i marsken, hvilket bidrager til deres opbygning.
• Havniveau ændres - Stigende havniveau har en tendens til at skubbe barriereøer mod fastlandet.
• Storme - Orkaner og andre storme har de mest dramatiske virkninger på barriereøer ved at skabe overskylningsområder og tærende strande samt andre dele af barriereøer.

Stormens indvirkning på barriereøer afhænger af stormens kvaliteter (stormflod, bølger) og ved forhøjningen af ​​barriereøen ved landgang. For at kvantificere virkningen af ​​stormskader, den amerikanske geologiske undersøgelse (USGS) har udtænkt en "fareskala" som følger:

• Virkning 1 - Bølgerosion er begrænset til strandområdet. Det eroderede sand vil blive genopfyldt i løbet af få uger til måneder, og der sker ingen væsentlig ændring i systemet.
• Virkning 2 - Bølger tærer på klitten og får klitten til at trække sig tilbage. Dette er en semi-permanent eller permanent ændring af systemet.
• Virkning 3 - Bølgefunktion overstiger klitens højde, ødelægger klitten og skubber sediment fra klitten mod land (ca. 300 yards/100 m), derved skaber overskylning. Denne ændring i systemet skubber barriereøen mod land.
• Virkning 4 - Stormfloden dækker fuldstændig barriereøen, ødelægger klitsystemet og skubber sedimenter mod land (ca. 1 km). Dette er en permanent ændring af barriereøen eller dele af den.

For flere detaljer, se USGS:Kortlægning af farer ved kystændringer.

Bekæmpelse af erosion på barriereøerne

Fordi barriereøerne er populære feriesteder, mange er under udvikling. Resortfællesskaber bygges på dem, herunder højhuse, ejerlejligheder og golfbaner. For at imødekomme disse strukturer, sandklitter ødelægges, og saltmyrer og spærreflader fyldes ud. I nogle tilfælde kan mennesker har forsøgt at bekæmpe de naturlige erosionsprocesser på barriereøer, med blandede resultater. Lad os se på to eksempler.

Cape Hatteras Fyrtårn

Barriereøer såsom Hatteras Island, NC, hvor er Cape Hatteras Fyrtårn er placeret, ændrer sig konstant. Offshore strømme fører sand væk fra den ene ende af øen og deponerer det i den anden ende, derved ændre øens form.

Cape Hatteras Fyrtårn har guidet søfolk siden 1800 -tallet. På grund af den eroderende strand omkring det, fyret var i fare for at falde ned i Atlanterhavet. I 1989, embedsmænd besluttede at flytte fyrtårnet fra det sted, hvor det havde stået i over 100 år til et nyt sted inde i landet omkring 2900 fod (ca. 8 km). År med rapporter, undersøgelser og offentlige høringer forsinkede flytningen til 1999. Flytningen bød på mange tekniske udfordringer, som er beskrevet i forskellige pressemeddelelser og artikler på Cape Hatteras Lighthouse Relocation Articles and Images.

Upham Strand, Florida

Sand erosion af langstrømmene og bølgehandlinger kan dramatisk ændre en strand. For at bevare stranden, mennesker skal genføde det med sand, der er mudret fra andre kilder, en proces kendt som næring til stranden . Strandernæring er en dyr virksomhed, ofte koster millioner af dollars. Som du kan se herunder, næring til stranden i Upham Beach, Florida, varede ikke. Inden for et år, havstrømmene tærede på det fyldte sand. I bedste fald, strandernæring er dyrt, midlertidig indsats for at standse det uundgåelige skiftende sand på barriereøer.

I det næste afsnit, vi vil se på nogle dramatiske virkninger, som udviklingen har haft på barriereøer.

Folk holder ferie på barriereøer hvert år. Aktiviteterne omfatter svømning, solbadning, surf fiskeri, snorkling, dybhavs-/sundfiskeri, sejlsport, naturobservation og havkajak.

Udviklingens virkninger på barriereøerne

Udvikling har vigtige virkninger på barriereøens økosystemer, som er dynamiske systemer efter deres natur. Flere miljøforkæmpere og kendt geolog Orrin Pilkey, fra Duke University, har talt om farerne ved at bygge på barriereøer. Lad os se på to barriereøer, der er drastisk ændret ved udvikling.

Ocean City, Maryland

Ocean City, som ligger i den sydlige ende af Fenwick Island langs Marylands østlige bred, har været et populært badeby i lang tid. I 1920'erne, flere store hoteller blev bygget der, og i 1950'erne, udviklingen boomede dramatisk og varede næsten 30 år. I 1970'erne, økologiske bekymringer om øen blev rejst, og der blev vedtaget love for at standse uddybning af kanaler og udfyldning af vådområder.

En orkan åbnede Ocean City Inlet i 1933 (indløbet adskiller Fenwick Island fra Assateague Island mod syd). For at holde kanalen farbar til fastlandet, US Army Corps of Engineers konstruerede to stenbroer. Selvom molerne stabiliserede indløbet, de ændrede den normale nord-til-syd-sandtransport ved hjælp af langstrømmene. Resultatet er, at sand opbygget bag nordbroen og sandet under sydbroen hurtigt blev eroderet. Den accelererede erosion har flyttet Assateague Island næsten 0,8 km inde i landet. På meget kort tid, menneskelige indgreb har permanent ændret barriereøens profil.

Topsail Island, North Carolina

Topsail Island er et populært strandferiested ved North Carolina -kysten. Denne barriereø blev omfattende udviklet til turisme med opførelse af ejerlejligheder og strandhuse. I september 1996, Orkanen Fran landede nær Wilmington, NC. Luftcirkulationen mod uret omkring orkanens øje forårsagede kraftige bølger og stormfloder over Topsail Island. Stormen tærede meget på øen, forårsager overskylning. Flere steder på øen eroderet, og øens eneste motorvej blev alvorligt beskadiget. Boliger blev ødelagt, og ejendomsskader var flere hundrede millioner dollars.

Selvom udvikling af barriere-øer er en risikabel forretning, disse øer er fortsat populære turist- og rekreationsattraktioner. Fordi barriereøer tjener vigtige funktioner (beskytter kysterne mod stormskader, pleje af økosystemer og beskyttelse af dyreliv), en balance er nødvendig mellem bevarelse og videreudvikling.

For mere information om barriereøer, tjek linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -links

• Sådan fungerer naturbeskyttelsen
• Sådan fungerer orkaner
• Sådan fungerer oversvømmelser
• Hvorfor er bølgerne på den amerikanske vestkyst større end bølgerne på østkysten?
• Hvis global opvarmning får polare iskapper til at smelte, hvor meget vil oceanerne stige?
• Hvad forårsager højvande og lavvande? Hvorfor er der to tidevand hver dag?
• Hvordan måler de "havniveau"?
• Hvor meget vand er der på Jorden?
• Hvad er en nordøst?
• Hvorfor skulle der ikke være flere fisk om 40 år?

Flere store links

• USGS:"Kyster i krise"
• Den skrøbelige kant:En guide til undervisning i kystvådområder:Barriereøer som en del af og beskyttelse af vådområderne
• Kystudfordringer:En guide til kyst- og havspørgsmål
• Nationalparkernes service:Natur og videnskab