Vådområder, afgrøder kan afbøde stormskader på kystbyer, undersøgelse finder

Kystbyer kan blive skånet for nogle vindødelæggelser fra intensiverende orkaner eller tropiske stormsystemer, hvis de har funktionelle vådområdeøkosystemer og landbrugsjorder i området, ifølge ny computermodelleringsforskning ledet af University of Alabama i Huntsville (UAH).

"Vores undersøgelse handlede om, hvordan skiftende landdækning i kystområder påvirker regn fra tropiske storme, " siger Emily Foshee, medforfatter af forskningen og en forskningsmedarbejder ved UAH's Earth System Science Center, som analyserede modellerne. Dr. Eric Rappin fra Western Kentucky University kørte de numeriske modeleksperimenter.

Avisen blev udgivet i Videnskabelige rapporter i november. UAH gik sammen med Western Kentucky University, University of Nebraska, University of Georgia, University of Colorado Boulder, Purdue Universitet, NASAs Marshall Space Flight Center og NASAs Goddard Space Flight Center til at udføre undersøgelsen.

Forskere brugte modellen med en simulering af en oversvømmelses storm over Baton Rouge som en kontrol og ændrede derefter den type jord, stormen passerede over for at vurdere effekten. De modellerede tre landtyper:sundt kystmarskland, marskland, der var blevet mættet eller forvandlet til åbent vand og kystland, der for det meste var blevet omdannet til landbrugsbrug.

Jordfugten og vegetativ buffering af sund marsk hæmmer stormens intensivering, men øger nedbøren i modellen.

"Hvis du vil beholde moseøkologien intakt, fordi du ikke vil miste alle de andre fordele ved marskland, såsom at forhindre jorderosion og dyrelivs- og vandlevende fordele, og hvis du er bekymret for, hvordan du får mindre skade fra stormvind, så skal du beholde vådområderne, " siger Dr. Udaysankar Nair, UAH lektor i atmosfærisk videnskab og papirets hovedforfatter, hvis forskning blev finansieret af National Science Foundation.

"Når du har en landfaldende orkan, hvis du har vådområder der, så er der større chance for, at stormen eller orkanen svækkes, " siger Dr. Nair.

Forskere modellerede virkningerne på Baton Rouge, La., region ved at bruge NASA-landoverflademodeldata og data fra en faktisk stor oversvømmelsestorm. Undersøgelsesresultater, som understøtter bevarelse og genopretning af sunde moser, kan være særligt vigtigt i Louisiana, som mister hvad der svarer til en fodboldbane jord til vand hver time.

Landbruget fortsætter med at omdanne vådområder i Louisiana til afgrødeanvendelser, og disse metoder har tendens til at tørre jord. Afskåret fra en kilde til vanddamp, storme i modellen, der passerede over afgrødeland, var mindre intense og blæsende. Men der er en afvejning. Enkeltafgrøde landbrugsarealer besidder ikke erosionskontrol og biodiversitetsfordele ved marskland, Dr. Nair siger.

Den kombinerede effekt af sunde vådområder, der overgår til dyrket mark, reducerede stormintensiteten i modellen, uanset hvilke jordfugtighedsforhold der var til stede.

Forskningen siger, at hvis de nuværende tendenser fortsætter, en betydelig del af Louisianas vådområder vil gå over til åbent vand i de kommende årtier, sandsynligvis gør den undersøgte region endnu mere sårbar over for kraftige regnhændelser fra fremtidige tropiske systemer.

Marsk, der er blevet overmættet eller er blevet til åbent vand, kendt som et brunt hav, producerer de mest skadelige vinde i modellen, samtidig med at der spredes nedbør. Det skyldes, at mættede vådområder eller åbent vand fortsætter med at tilføre energi til en orkans system.

Luft spiraler ind mod øjet af en orkan, og som den gør, har den en tendens til at køle af, Dr. Nair siger. Mens stormen er over det varme åbne hav, over åbent vand som følge af omdannelse af vådområder, eller over det brune hav af en mættet mose, energien fra den våde og varme overflade opvejer den kølende effekt med varm fugtig luft, og stormen kan blive ved med at vokse sig stærkere.

"Det, der sker, når en orkan kommer i land, er, at landet afskærer den energikilde, " Dr. Nair siger. "Forskellige former for jorddække påvirker stormen. Det, vi fandt ud af, er, at det ikke kun er vanddampen, der påvirker storme."

Den naturlige vegetation i sund marsk har mere bufferfriktion, end hvis den er blevet omdannet til åbent vand eller landbrug, han siger.

"Hvis alle disse moseområder i stedet er fyldt med vand, i bund og grund er det som det åbne hav, der kommer lige til land, "Dr. Nair siger." Så ser du mere vind og mere spredt regn, og mere skade ud af stormen. Stormen vil fortsætte med at intensivere, når den kommer ind. "

Arbejdet peger på andre områder til videre undersøgelse.

"Hvis vi laver flere af den slags undersøgelser, "Dr. Nair siger, "så kan vi potentielt være i stand til at sige noget om, hvordan mønstrene for arealanvendelse ændrer sig og arealforvaltning påvirker ilandføring i orkaner."