Kort over studieområderne i Jamaica Bay. B og C viser udstrækningen af to regioner - Jo Co og Yellow Bar-mossen, henholdsvis--i 1897 (grøn overlejring) versus 2016 (hvid). Kredit:Peteet et al .
Historisk set, strandenge har ikke kun fungeret som økologiske planteskoler for fisk, fugle, og andet dyreliv - de har været solide forsvar mod kyststorme. Men for nylig, kystudvikling kombineret med accelereret stigning i havniveauet har truet vådområder over hele kloden. Blandt dem er strandengene i New York Citys Jamaica Bay, en 18, 000 hektar stor flodmunding omkranset af Queens og Brooklyn.
Brug af sedimentkerner til at spore udviklingen af Jamaica Bays vådområder, et hold ledet af forskere fra Columbia's Earth Institute finder ud af, at urbaniseringen svækker kystlinjen og udsulter marsken af vitale mineralsedimenter, forårsager deres gradvise, men dramatiske erosion. Studiet, udgivet i Proceedings of the National Academy of Sciences , tilbyder også strategier til at genoprette og bevare disse vigtige naturlige systemer i Jamaica Bay og andre steder.
"Vi vidste, at disse moser var ved at forsvinde, og der var mange grunde til, at folk havde foreslået hvorfor, " sagde Dorothy Peteet, hovedforfatter og seniorforsker ved NASA/Goddard Institute for Space Studies og Columbias Lamont-Doherty Earth Observatory, "men ingen havde faktisk kigget på den organiske og den uorganiske del af det for at se, hvorfor marskene fragmenteres."
Jamaica Bay-vådområderne har hjulpet med at dæmpe bølger og i væsentlig grad blokere eller bremse vind, der ledsager storme. Marsken har også været et fristed for anslået 325 arter af trækfugle og fastboende fugle og op mod 90 fiskearter. I de seneste årtier har selvom, disse moser er eroderet med alarmerende hastigheder – hvilket har bragt kysterne og dyrene i fare.
Uorganisk sedimenttilførsel til Jo Co-marsken er faldet dramatisk i løbet af de sidste par århundreder. Mens den samlede tilvækst er steget på grund af organiske sedimenter, manglen på mineralske sedimenter svækker marsken. Kredit:Peteet et al .
To sedimentkerner, som holdet borede fra marskens overflader, givet et vindue ind i områdets fortid og afslørede, hvorfor marsken forsvinder. Mangel på uorganisk sediment - eller sand, silt, og ler – fratager mosen mineralsediment, der hjælper med at holde økosystemet sammen. Uden disse sedimenter, moserne mister deres struktur og går i opløsning.
"Den væsentligste årsag til tilbagegang er, at vi har ændret den naturlige sedimentforsyning - vi har ødelagt input til sand, silt, og ler, Peteet forklarede. Atten vandløb, der engang tømte ud i Jamaica Bay, fyldte flodmundingen med rige mængder af sediment. Nu er der kun otte vandløb tilbage, og de bringer "næppe andet end spildevand, sagde Peteet. I centrene, marsken har holdt trit, fordi vi stadig har de indfødte græsser her - men i kanterne, de er virkelig ikke bæredygtige på grund af fragmentering."
Jamaica Bay-vådområderne bliver også svækket af havniveaustigninger - måske endnu mere end i andre kystområder i USA, da relative stigninger i havniveauet på grund af klimaændringer er større i midtatlantiske stater som New York. Som sådan, regionale havniveauer stiger hurtigere end selve marsken - hvilket bringer disse mineraludtømte vådområder i fare for at drukne.
"Nu, vi ser næsten fem millimeter i havniveaustigning om året, " sagde Peteet. "Hvis din vækstrate er under det, der er ingen måde, marsken kan følge med."
Lag inden for to sedimentkerner gjorde det muligt for forskerne at rekonstruere århundreder af Jamaica Bays historie. Kredit:Dorothy Peteet
For at genoprette og styrke saltmoserne, undersøgelsen anbefaler at udfylde Jamaica Bays opgravede områder og sprøjte sand, silt, og ler på de resterende moser. flodmundingens kratere skal fyldes ud først, Peteet forklarede, så det sprøjtede sediment ikke forlader marsken og samler sig i gruberne. Marshes blev med succes restaureret i Los Angeles' Wax Bay Delta ved hjælp af disse taktikker.
I fællesskab op mod $130 millioner er allerede blevet brugt på restaurering af tidevandsmarsk i Jamaica Bay i løbet af de sidste to årtier, ifølge Adam Parris, administrerende direktør for Science and Resilience Institute i Jamaica Bay. Regeringsorganer såsom U.S. Army Corps of Engineers og byens Parks Department arbejder på at genopbygge beskadigede moser på bugtens øer og genoprette moser, der er blevet begravet ved opfyldning.
Selvom disse bestræbelser giver anledning til håb, satserne og størrelsen af den forventede stigning i havniveauet i det næste halve århundrede er fortsat vedrørende, Parris bemærkede. "Der er bestemt ingen tvivl om, at rent sediment vil være nødvendigt for at hjælpe med at opretholde disse restaureringsprojekter på lang sigt, " han sagde.
I større skala, menneskeskabt udvikling har fået staten New York til at miste mere end halvdelen af alle sine vådområder, og har resulteret i forsvinden af moser verden over, sagde Peteet. "Det påhviler os som mennesker at afhjælpe det."