Подъем уровня моря, истощение отложений и другие экологические проблемы представляют собой растущую угрозу прибрежным водно-болотным угодьям во всем мире. Но масштабное новое исследование Университета Дьюка могло бы помочь остановить эти потери, дав ученым более широкое представление о том, какие водно-болотные угодья подвергаются наибольшему риску и почему.
Исследование, в ходе которого оценивалось распределение и устойчивость водно-болотных угодий в сотнях эстуариев США, показало, что все зависит от масштаба.
«На местном уровне сохранение или исчезновение прибрежных болот неизменно было связано с обратной связью между двумя факторами: эрозией, которая разъедает края болот, и растительностью, которая их стабилизирует», - сказала Анна Э. Брасвелл, аспирантка Школы окружающей среды Николая Герцога, которая провела исследование в рамках своей диссертации в 2017 году. «Но в более широком пространственном масштабе появились и другие ключевые факторы».
По мере того, как исследователи принимали во внимание все больше географического положения, окружающего эстуарий, глубина, размер, форма и широта эстуария становились все более важными факторами для определения размера водно-болотных угодий, которые он мог поддерживать, сказал Брасвелл. Форма и ориентация близлежащей береговой линии и глубина прибрежных вод также имели значение.
И количество восполняющих отложений, переносимых в устье реками или приливами, стало ключевым показателем устойчивости болот к изменениям.
«Эти макромасштабные характеристики побережья и водораздела усиливали или ограничивали стабилизирующее воздействие местных обратных связей», - сказала она. «Но они не были на самом деле очевидны, пока мы не сделали несколько шагов назад и не рассмотрели эстуарии с более широкой пространственной перспективы."
«Это говорит нам о том, что у солончаков повсюду, вероятно, есть переломные моменты», - сказал соавтор Джеймс Б. Хеффернан, доцент кафедры экологии экосистем и экогидрологии в Николасской школе.
«Знание того, что заставляет эти переломные моменты варьироваться от места к месту, является важным шагом в определении того, где мы должны ожидать, что болота будут особенно уязвимы для будущих изменений», - сказал он. «Это также обеспечивает основу для понимания того, где восстановление водно-болотных угодий, вероятно, или нет».
Прибрежные солончаки обеспечивают длинный список экосистемных услуг, которые приносят пользу людям, включая защиту береговой линии, фильтрацию загрязнения, предотвращение наводнений, среду обитания для рыбных хозяйств и связывание углерода.
Брасуэлл и Хеффернан опубликовали результаты своей экспертной оценки 31 января в журнале Ecosystems.
Используя существующие геопространственные данные, они проанализировали сотни эстуариев на U. Южное побережье Атлантического океана и Мексиканского залива от штата Мэн до Мексики, чтобы определить долю каждого эстуария, занятого водно-болотными угодьями, и определить факторы, контролирующие степень распространения водно-болотных угодий и их устойчивость к изменениям.
Каждый участок был проанализирован в пяти различных географических масштабах - от макроанализа, который охватывал весь эстуарий и прилегающую к нему береговую линию и водоразделы, до мелкомасштабного анализа, который сосредоточивался на том, что происходило в небольших отдельных притоках.
«Объединение данных из пяти различных масштабов позволило нам увидеть закономерности и взаимосвязи, которые в противном случае мы бы упустили», - сказал Брасуэлл, который сейчас работает научным сотрудником в лаборатории Земли в Колорадском университете в Боулдере. «Эта информация будет иметь жизненно важное значение для будущих усилий по сохранению и восстановлению».
Брасуэлл и Хеффернан использовали данные Национального реестра водно-болотных угодий и других общедоступных источников для проведения анализа. Пять используемых ими пространственных масштабов - субрегион, бассейн, суббассейн, водораздел и суббассейн - соответствуют стандартным гидрологическим единицам Геологической службы США.