湿地会跟上海平面上升的步伐吗?研究在沉积物中发现线索

耶鲁大学领导的一项新研究描述了一种新的方法,通过分析沉积物中的微观化石来跟踪沼泽的内陆移动,这一过程可能为这些脆弱的沿海生态系统的未来提供重要的见解。
沿海沼泽地anisfeld
摄影:David Lada
在许多沿海地区,海平面上升的后果之一将是盐沼向内陆迁移。当然,前提是这些沼泽移动得足够快,能跟上入侵的水域。

然而,到目前为止,帮助预测湿地在海平面上升的地方可能存活的数据相对较少,以及决定其生存机会的因素也相对较少。

在一项新的研究中,耶鲁大学的研究人员描述了一种新颖的方法,通过分析沉积物层中的微观化石,跟踪沼泽的内陆移动,这一过程使他们能够识别沼泽迁移,这可能是通过其他方法无法明显看出的。

写作在《河口和海岸,团队,由西蒙·Anisfeld耶鲁大学林业与环境研究学院(F&ES)的研究人员在康涅狄格州海岸线的两个地点进行了实地实验。利用他们的新方法,研究人员发现,虽然两个地点的盐沼都在向上移动,但它们的移动速度非常不同。他们假设,这些不同的迁移率可能是由一系列因素驱动的——包括大型风暴事件的影响。

研究人员希望他们的结果和这种新方法将有助于改进建模,以预测一种影响世界各地沿海地区的现象,包括美国东海岸的大部分地区。
在未来我们真正拥有大量沼泽的唯一方法就是让它们迁移到高地。
——西蒙·安尼斯菲尔德,耶鲁大学林业与环境研究学院
“湿地遭受海平面上升在外海方面,鉴于他们是多么重要的生态系统,作为栖息地,保护和风暴,有多少真正担忧沼泽我们有几十年,“Anisfeld说,高级讲师,在水资源和环境化学研究科学家。

“未来我们真正拥有大量沼泽的唯一途径是,它们能否搬到高地。”

论文的其他作者是安德鲁·坎普他是塔夫茨大学的助理教授,曾在F&ES做博士后研究杰米·奥康奈尔他曾是F&ES的学生,现在是马萨诸塞州剑桥市的流域保护主管。

历史上,科学家们通过比较地图、航空照片或卫星图像上观察到的变化来评估盐沼的迁移。在这种情况下,研究人员检查了康涅狄格州海岸线上的两个湿地——Sherwood Island State Park和Hammonasset Beach State Park——中的每个湿地的沉积物,以重建1963年到2016年沼泽的迁移。

具体来说,他们追踪了有孔虫的存在,这是一种单细胞生物,可以作为潮汐淹没的指示器。通过汇总这些生物的出现情况,他们能够在原有的高地土壤层上划分出一个盐沼泥炭的“楔形”。
康涅狄格沼泽地割
西蒙·安尼斯菲尔德提供
康涅狄格海岸线上的一片地区已经变成了沼泽,但仍在被除草。
然后他们使用137铯年代测定法——测量20年核试验期间注入大气中的放射性同位素的踪迹th一个世纪以来的湿地沉积沉积物-计算出沼泽移动到非沼泽沉积物的速度。

这一过程使研究小组能够测量一些地区的沼泽迁移,这些地区的迁移过程无法通过航空照片观察到,因为迁移的沼泽正在被公园工作人员修剪,从空中看就像普通的草坪。

根据他们的发现,在过去的50年里,这两个地点的沼泽都出现了大量的迁移(舍伍德的迁移高度为42到51米,而汉莫纳塞特的迁移高度为近5米)。然而,“垂直”迁移的速度变化很大——Sherwood每年大约6.5毫米,Hammonasset每年1.7到2.1毫米。就哈蒙阿塞特地区而言,这一速度低于该地区海平面上升速度(每年约2.9毫米)。

研究人员说,虽然沼泽到高地的坡度可能是这些不同迁移率的一个关键因素,另一个潜在因素是大风暴的影响。例如,2012年超级风暴桑迪(Sandy)期间发生的风暴潮在舍伍德地区特别大;作者推测,在过去50年里,大部分沼泽迁移可能发生在桑迪和其他类似事件期间。

Anisfeld认为,研究结果证实,位于地势陡峭地区的盐沼更容易受到海平面上升的影响。

安尼斯菲尔德说:“例如,在新英格兰,冰川覆盖的地貌在山坡很深的山谷中形成了许多‘口袋沼泽’。”“在那些地方,沼泽没有很多地方可去。那些沼泽地处境艰难。相比之下,在舍伍德和哈莫这样空间更大的地方,我们确实需要尽我们所能帮助促进移民。

“我们希望这种方法可以应用到许多不同的地方,这样我们就可以更好地理解和建模控制沼泽迁移的因素。”

这项研究得到了康涅狄格海洋基金的资助。
——凯文Dennehy kevin.dennehy@yale.edu203 436 - 4842

发布日期:2019年8月5日
请注意耶鲁大学环境学院(YSE)的前身是耶鲁大学林业与环境研究学院(F&ES)。2020年7月1日之前的新闻报道,是指当时的学校名称。
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