Global undersøgelse af verdens strande viser trussel mod beskyttede områder

En første-af-sin-art undersøgelse af verdens sandstrande med satellitdata viste, at de er steget en smule på global skala i løbet af de sidste tre årtier, men faldet i beskyttede havområder, hvor mange strande eroderer.

Erosion i beskyttede havområder kan true plante- og dyrearter og kulturarvssteder. I hele verden, undersøgelsen fandt ud af, at 24 procent af Jordens sandstrande eroderer, en kystlinje på næsten 50 000 miles.

Udsigten fra rummet gav forskere et mere præcist billede af, hvor meget af Jordens kystlinjer der er strande. De fandt ud af, at omkring en tredjedel (31 procent) af alle isfrie kystlinjer er sandede eller grusede. Afrika har den højeste andel af sandstrande (66 procent) og Europa har den laveste (22 procent).

Satellitbilledbehandling:Fremtidens bølge

Et team af forskere og ingeniører fra Holland brugte maskinlæring til at "lære" deres klassificeringssoftware til nøjagtigt at identificere sandstrande fra billeder taget af Landsat -satellitter fra NASA og U.S. Geological Survey. Dette gav dem mulighed for hurtigt og automatisk at undersøge 30 års data og bestemme, hvor mange af Jordens strande, der er sandede i stedet for stenede eller isglatte, og hvordan disse sandstrande ændrer sig med tiden.

I fortiden, at besvare disse spørgsmål krævede mange års dyrt, arbejdskrævende forskning, og resultaterne af tidligere forsøg på at måle Jordens strande varierede meget.

"Det tog kun cirka to måneders beregningstid at generere dette datasæt med årlige kystlinjer mellem 1984 og 2016 for hele verden, "sagde Arjen Luijendijk, en kystudviklingsekspert på Deltares, et uafhængigt forskningsinstitut, der studerer deltaer, vandløbsoplande og kyster. "Alternativet til at tage luftbilleder, placere billederne i verdens koordinater, og undertiden manuelt at opdage kystlinjer, tager uger eller måneder at fange en kyst, der er længere end 50 miles. "

Ved at tage denne form for globalt øjebliksbillede giver forskerne en klarere idé om, hvilke processer i stor skala, der styrer væksten og tilbagetrækningen af ​​strande rundt om i verden, Sagde Luijendijk.

Teamet fandt ud af, at mange af verdens ikke-beskyttede strande også er under forandring, men ikke ensartet. Omkring 24 procent af sandstrande på verdensplan eroderer, mens 27 procent vokser.

Derudover omkring 16 procent af alle strande eroderer med hastigheder, der betegnes som "intense" eller "ekstreme, "og 18 procent vokser i samme takt.

Globalt set alt dette i gennemsnit ud til en let gennemsnitlig stigning i løbet af de sidste 30 år, hvilket betyder, at vores sum af sandstrande stiger lidt.

Forskerne var i stand til at opdele disse resultater efter kontinent for at opdage, at strande i Australien og Afrika oplever mere erosion end vækst, en proces forskere kalder accretion. Det modsatte er tilfældet for alle andre kontinenter. Asien oplever den højeste grad af samlet tilvækst, de opdagede. Dette skyldes sandsynligvis kunstig kystlinjeudvikling i Kina og landgenvinding, eller dræne jord og gøre det egnet til menneskelig brug, steder som Hong Kong og Singapore.

"På dette tidspunkt tror vi, at de kontinentale forskelle i stranderosion og tilvækst stort set er påvirket af menneskelige indgreb langs kysten, "Luijendijk sagde." Vores næste trin vil fokusere på at skelne den menneskelige påvirkning fra den naturlige dynamik og tendenser. "

Forskerne giver flere eksempler på steder, hvor menneskelige aktiviteter har fremskyndet erosion eller tilvækst:Minesand fra Vietnams Mekong -floddelta til brug ved fremstilling af beton og asfalt har forårsaget støt høje erosionshastigheder, der kan bringe denne biologisk mangfoldige region i fare, samt true sin fiskeindustris bæredygtighed. På den anden side, Tweed River Entrance Sand Bypassing Project, etableret i 2001 i New South Wales, Australien, pumper sand fra Tweed -floden til tre strande i Queensland, at forstørre disse strande og forbedre navigationen ved flodmundingen.

Beskyttede havområder:I fare

I beskyttede havområder, Luijendijk sagde, vi har en idé om, hvad der kan ske i områder uden menneskelig indgriben. Fordi der typisk er meget mindre menneskelig indflydelse på disse områder, forskere kan få et indblik i, hvad naturlige processer kan gøre ved verdens sandstrande.

Beskyttede havområder omfatter fristeder og reserver, nationalparker, naturreservater og nationale monumenter, og kan være udpeget til deres biologiske økologisk eller kulturel værdi. USA har mere end 1, 200 sådanne zoner, der omfatter mere end 1 million kvadratkilometer, herunder Cape Cod National Seashore i Massachusetts, Indiana Dunes State Park, Florida Keys National Marine Sanctuary og Papahānaumokuākea Marine National Monument i Hawaii -øgruppen.

Nogle af disse områder blev udpeget til at beskytte sårbare plante- og dyrearter eller forbinde sarte økosystemer. Disse områder er hjemsted for pukkelhvaler og havskildpadder, rev og mangrover, der beskytter landet mod erosion og naturkatastrofer, og arter, der kun findes i ét levested i verden. At miste landareal kan forstyrre balancen i disse områder og bringe deres fremtid i fare.

Andre beskyttede områder omgiver vigtige kulturelle artefakter eller steder, såsom skibsvrag, havne eller Hawaii -stenens idoler (ki'i). Disse områder bevarer ikke kun kulturhistorien fra hele verden, men gavne landet økonomisk ved at tiltrække turister og forskere.

Næste skridt

Holdets næste trin er at udvide modellen og bruge den til at se på finkornede detaljer om verdens strande:Sæsonmæssige variationer i kystlinjer, undersøge forskellen mellem menneskeskabte og naturlige processer og deres virkninger, og tilføjelse af flere data til undersøgelse af tidevand og vandstand på enkelt satellitbilleder i stedet for kompositter. De vil også se ud over sandstrande til kystklipper.

"At studere sandstranders adfærd i global skala giver unik information om de universelle årsager og processer, der regulerer tilbagetrækning og tiltrækning af kyster rundt om i verden, "Sagde Luijendijk.