Новое исследование барьерных островов Вирджинии у побережья восточного побережья дает фундаментальное понимание того, как барьерные острова изменятся в ближайшем будущем в условиях потепления климата, повышения уровня моря и штормовых явлений, таких как ураганы и нор 'пасхи.
Исследование, проведенное исследователями из Лаборатории экологии прибрежных растений в Университете Содружества Вирджинии, предлагает важную информацию об экологических и геоморфологических процессах, происходящих на цепочке из 23 необитаемых островов Вирджинии, простирающейся от Ассатига на границе Мэриленда до острова Рыбака у Чесапикского залива. Мост-Туннель, а также другие барьерные острова вдоль восточного побережья, которые помогают защитить материк от штормов, которые - благодаря изменению климата - становятся все более частыми и интенсивными.
Барьерные острова, как было показано, обладают естественной устойчивостью в ответ на относительное повышение уровня моря путем миграции в сторону суши в результате процесса «затопления», при котором отложения оседают на забарьерных болотах островов, тем самым поддерживая высоту над уровнем моря.
Это исследование, в котором изучалась роль внутренней растительности острова в этом процессе, показало, что перемещение наносов с возвышенностей на болота блокируется расширением древесной растительности, вызванным потеплением зимнего климата.
Другими словами, воздействие повышения уровня моря на барьерные острова в Вирджинии и других местах вдоль Атлантического побережья усугубляется изменением климата.
«В прибрежных системах экология в значительной степени игнорировалась, и мы показываем, что вид, который расширяется именно из-за потепления климата, коренным образом меняет миграцию островов», - сказала Джули Зиннерт, доктор философии, главный исследователь с Лаборатория экологии прибрежных растений и доцент кафедры биологии Колледжа гуманитарных наук.«В этом документе подчеркивается важность рассмотрения изменений во всех субсредах на барьерном острове, а не только в эрозии береговой линии пляжа».
Исследование показывает, как взаимосвязь между высотой и внутренним растительным покровом острова влияет на смещение в сторону суши границы между возвышенностью и болотом - ранее недооцененный показатель того, что остров мигрирует, - и, таким образом, важность включения экологических процессов в Zinnert сказал, что внутренняя часть острова в прибрежное моделирование миграции барьерного острова и движения наносов через барьерный ландшафт.
Исследование «Взаимосвязь в прибрежных системах: растительность барьерных островов влияет на горную миграцию в условиях меняющегося климата» будет опубликовано в следующем выпуске журнала Global Change Biology.
Исследование было поддержано грантами Национального научного фонда на долгосрочные экологические исследования DEB-1237733 и DEB-1832221, а также грантом Президентского исследовательского фонда VCU.
«Это исследование является напоминанием о взаимосвязанности того, что люди часто рассматривают как отдельные экосистемы», - сказала Колетт Сент-Мэри, директор программы долгосрочных экологических исследований Национального научного фонда. «Например, прибрежные растительные сообщества изменяют характер ветра и другие переменные, в свою очередь формируя прибрежные острова. Чтобы справиться с последствиями изменения окружающей среды, нам необходимо понять эту взаимосвязь».
Исследование проводилось на участке LTER Национального научного фонда штата Вирджиния, одном из 28 таких участков, на которых более 2000 исследователей применяют долгосрочные наблюдения, эксперименты и моделирование, чтобы понять, как экологические системы функционируют на протяжении десятилетий.
В рамках исследования исследователи использовали спутниковые снимки за 32-летний период (1984-2016 гг.), чтобы показать, что на барьерных островах Вирджинии происходило увеличение и уменьшение забарьерных болот и возвышенностей, при этом чистые потери составили 19%.
Они также обнаружили, что макроклиматическое зимнее потепление привело к увеличению древесной растительности на защищенных низкогорных территориях на 41%, что привело к появлению новых экологических сценариев, повышающих сопротивление перемещению наносов с возвышенностей на болота.
«Мы предполагаем, что недавнее распространение древесных пород меняет скорость преобразования болот в возвышенности», - пишут исследователи.