Undersøgelse giver ny indsigt i, hvordan klimaændringer forvandler Virginias barriereøer

En ny undersøgelse af Virginias barriereøer ud for kysten af ​​Eastern Shore giver en grundlæggende forståelse af, hvordan barriereøer vil ændre sig i den nærmeste fremtid midt i et opvarmende klima, havstigning og stormhændelser som orkaner og nordøstlige.

Undersøgelsen udført af forskere med Coastal Plant Ecology Lab ved Virginia Commonwealth University giver vigtig indsigt i de økologiske og geomorfe processer, der finder sted på Virginias kæde af 23 ubeboede øer, der strækker sig fra Assateague ved Maryland-grænsen til Fisherman Island nær Chesapeake Bay Bridge-Tunnel, samt andre barriereøer langs østkysten, der hjælper med at beskytte fastlandet mod storme, der - takket være klimaændringer - stiger i hyppighed og intensitet.

Barriereøer har vist sig at være naturligt modstandsdygtige som reaktion på relativ havniveaustigning ved at migrere mod land via en "overskylningsproces", der aflejrer sediment på øernes bagbarrieremarsk, derved opretholde højden over havets overflade.

Dette studie, som udforskede den indre ø-vegetations rolle i denne proces, fandt ud af, at sedimentbevægelser fra højland til marsk forhindres af en udvidelse af træbevoksning forårsaget af et opvarmende vinterklima.

Med andre ord, virkningen af ​​havniveaustigning på barriereøer i Virginia og andre steder langs Atlanterhavskysten accelereres af klimaændringer.

"I kystsystemer, økologi er stort set blevet ignoreret, og vi viser, at en art, der ekspanderer specifikt på grund af klimaopvarmning, ændrer fundamentalt på øens migration, sagde Julie Zinnert, Ph.d., hovedefterforsker ved Kystplanteøkologilaboratoriet og adjunkt i Biologisk Institut på Humaniora- og Naturvidenskabshøjskolen. "Dette papir understreger vigtigheden af ​​at se på forandringer på tværs af alle undermiljøer på en barriereø og ikke kun erosion af strandkyst."

Undersøgelsen viser, hvordan samspillet mellem højde og indre ø vegetativ dækning påvirker landadgående migration af grænsen mellem højland og mose - en tidligere undervurderet indikator for, at en ø er ved at migrere - og, dermed, vigtigheden af ​​at inkludere økologiske processer i øens indre i kystmodellering af barriereøvandring og sedimentbevægelse på tværs af barrierelandskabet, sagde Zinnert.

Studiet, "Forbindelse i kystsystemer:barriereøens vegetation påvirker migration af opland i et skiftende klima, " vil blive offentliggjort i et kommende nummer af tidsskriftet Global ændringsbiologi .

Forskningen blev støttet af National Science Foundation langsigtede økologiske forskningstilskud DEB-1237733 og DEB-1832221 og en VCU Presidential Research Quest Fund-bevilling.

"Denne undersøgelse er en påmindelse om sammenhængen mellem, hvad folk ofte ser som separate økosystemer, "sagde Colette St. Mary, en National Science Foundation langsigtet økologisk forskningsprogramleder. "For eksempel, kystnære plantesamfund ændrer vindmønstre og andre variabler, til gengæld forme offshore-øer. For at tage fat på virkningerne af vores skiftende miljø, vi er nødt til at forstå denne sammenkobling."

Forskningen fandt sted på NSF's Virginia Coast Reserve LTER-sted, en af ​​28 sådanne websteder, hvor mere end 2, 000 forskere anvender langtidsobservation, eksperimenter og modellering for at forstå, hvordan økologiske systemer fungerer over årtier.

Som en del af undersøgelsen forskerne brugte satellitbilleder over en 32-årig periode (1984-2016) for at vise, at Virginia barriereøer oplevede gevinster og tab af backbarrier sump og højland, med et nettotab på 19%.

De fandt også, at makroklimatisk vinteropvarmning resulterede i en stigning på 41 % i træbevoksning i beskyttede, lavtliggende områder, introduktion af nye økologiske scenarier, der øger modstanden mod sedimentbevægelser fra højland til marsk.

"Vi antager, at den seneste træagtige ekspansion ændrer marsk til højkonvertering, " skrev forskerne.