Undersøgelse giver nye spor til at forudsige vendepunkter for marskens overlevelse

Havniveaustigning, udsultning af sedimenter og andre miljøproblemer udgør stigende trusler mod kystnære vådområder verden over. Men en massiv ny Duke University-undersøgelse kan hjælpe med at dæmme op for disse tab ved at give forskere en bredere forståelse af, hvilke vådområder der er mest udsatte, og hvorfor.

Studiet, som vurderede vådområders udbredelse og modstandsdygtighed i hundredvis af amerikanske flodmundinger, fandt ud af, at det hele er et spørgsmål om skala.

"På lokalt plan persistensen eller tabet af kystmoser var uvægerligt forbundet med tilbagekoblinger mellem to faktorer:erosion, som æder på sumpkanterne, og vegetation, som stabiliserer dem, " sagde Anna E. Braswell, en ph.d. uddannet fra Duke's Nicholas School of the Environment, der udførte forskningen som en del af hendes 2017-afhandling. "Men i bredere rumlige skalaer, andre nøgledrivere dukkede op, også."

Da forskerne tog mere af en flodmundings omgivende geografi i betragtning, dybden, størrelse, flodmundingens form og breddegrad blev stadig vigtigere forudsigere for at bestemme omfanget af vådområder, det kunne understøtte, sagde Braswell. Formen og orienteringen af ​​den nærliggende kystlinje og dybden af ​​kystnære farvande havde betydning, også.

Og mængden af ​​genopfyldende sediment, der blev ført ind i flodmundingen af ​​floder eller indkommende tidevand, blev en nøgleindikator for marskens modstandsdygtighed over for forandring.

"Disse makroskala kyst- og vandskelkarakteristika fremhævede eller begrænsede de stabiliserende virkninger af de lokale tilbagemeldinger, " sagde hun. "Men de var ikke rigtig tydelige, før vi tog et par skridt tilbage og så flodmundingerne fra bredere rumlige perspektiver."

"Dette fortæller os, at strandenge overalt sandsynligvis har vendepunkter, " sagde medforfatter James B. Heffernan, assisterende professor i økosystemøkologi og økohydrologi ved Nicholas-skolen.

"At vide, hvad der forårsager, at disse vippepunkter varierer fra sted til sted, er et vigtigt skridt i at identificere, hvor vi kan forvente, at moser er særligt sårbare over for fremtidige ændringer, " sagde han. "Det giver også en ramme for at forstå, hvor genopretning af vådområder sandsynligvis eller ikke vil lykkes."

Kystsumpe giver en lang liste af økosystemtjenester, der gavner mennesker, herunder kystlinjebeskyttelse, forureningsfiltrering, forebyggelse af oversvømmelser, fiskerihabitat og kulstofbinding.

Braswell og Heffernan offentliggjorde deres peer-reviewede resultater 31. januar i tidsskriftet Økosystemer .

Ved at bruge eksisterende geospatiale data, de analyserede hundredvis af flodmundinger på de amerikanske Atlanterhav- og Golfkyster fra Maine til Mexico for at bestemme den del af hver flodmunding, der var besat af vådområder, og identificere de faktorer, der styrede omfanget af vådområdernes spredning og deres modstandsdygtighed over for ændringer.

Hvert sted blev analyseret på fem forskellige geografiske skalaer - fra makroanalyser, der dækkede hele flodmundingen og dens tilstødende kystlinje og vandskel, til finskalaanalyser, der fokuserede på, hvad der skete i små, individuelle bifloder.

"Integration af data fra fem forskellige skalaer gjorde det muligt for os at se mønstre og sammenhænge, ​​som vi ellers ville have savnet, " sagde Braswell, som nu arbejder som forsker i Earth Lab ved University of Colorado i Boulder. "Denne information vil være afgørende for fremtidige bevarings- og restaureringsbestræbelser."

Braswell og Heffernan brugte data fra National Wetlands Inventory og andre offentligt tilgængelige kilder til at lave deres analyser. De fem rumlige skalaer, de brugte - underregion, bassin, underbassin, vandskel og sub-vandskel - svarer til standard U.S. Geological Survey hydrologiske enheder.