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对滩涂的新研究为沿海社区敲响了警钟

导读 大约 29% 的人口居住在沿海县——超过 4100 万在大西洋县。这种高人口密度对沿海地区的可持续发展构成了严峻挑战。由于人类活动的增加

大约 29% 的人口居住在沿海县——超过 4100 万在大西洋县。这种高人口密度对沿海地区的可持续发展构成了严峻挑战。

由于人类活动的增加,构成沿海湿地的潮滩正面临前所未有的挑战。它们被广泛认为是沿海环境变化的哨兵。重要的是,它们是海滨社区的守护者,因为它们可以在很大程度上减轻海洋的破坏力。没有它们,沿海社区将更加脆弱。

目前,还没有一种有效的方法来识别和量化城市地区和潮滩之间的相互作用,这对于保护国家的沿海社区至关重要。此外,现有研究仅限于个别城市,无法提供全局。

为了解决这一环境危机,佛罗里达大西洋大学的研究人员开发了一种新方法,该方法使用跨时间收集的数据从时空角度量化潮滩的变化模式。他们的研究是最早使用这种技术研究滩涂与城市地区之间相关性的研究之一。

在这项研究中,研究人员选择并分析了东南部三个高度城市化的沿海县的年度动态,它们代表了独特的环境环境:一个面积超过 3,168 平方公里的潮滩系统,其特点是众多的声音、河口以及两次- 潮汐的每日潮起潮落。

他们分别评估了南卡罗来纳州查尔斯顿县潮滩和市区的时空动态;佐治亚州查塔姆;1985 年至 2015 年期间和佛罗里达州杜瓦尔。然后,他们从关注地点和空间的地理角度确定并量化了这三个县的滩涂损失,这与城市扩张直接或间接相关。

该研究结果发表在国际期刊《地球》上,证实并强调了人类活动加剧与沿海环境之间的冲突。重要的是,这种新方法可以修改并应用于整个

调查结果表明,潮滩正面临来自东西方城市扩张的压力。尤其是西侧在这三个十年中迅速城市化,使杜瓦尔县成为海岸 2 公里范围内最大的新城区。杜瓦尔县比其他两个县经历了更多的侵蚀和城市增长,而且滩涂也比其他两个县小得多。拥有最大的临海城市化新区。与其他两个县相比,杜瓦尔县的滩涂环境也不太稳定,这需要更高的公众意识和关注度。

与此同时,另外两个县的一些郊区也迅速城市化,包括查尔斯顿市的东翼和西翼以及萨凡纳市的西南侧。这些城市化进程也会对周围的滩涂产生很大影响,而距离较近的地方会受到更大的环境压力。

在观察新城区与滩涂侵蚀之间的空间重叠时,研究人员发现,滩涂的不断缩小对于沿海地区城市化进程的加速是滞后的(具有滞后效应)。这种滞后效应也存在于生态系统的恢复和管理中,严重的破坏可能导致不可逆的变化。

“近年来城市扩张的后续生态效应需要时间来观察。根据我们的研究,这三个县的滩涂迫切需要一个可持续的管理计划,以应对城市区域的快速扩张,”说Weibo Liu,博士,资深作者,FAU 查尔斯·E·施密特科学学院地球科学系副教授。“人类与沿海环境之间的冲突立即需要公众意识,以及立法者、科学家和地方当局之间的有效合作。”

研究结果显示,查尔斯顿县拥有最大的潮滩(年均 544.87 平方公里),其次是查塔姆县(年均 343.46 平方公里)和杜瓦尔县(年均 89.49 平方公里)。

有趣的是,在每个县,城市增长和侵蚀的面积份额都非常接近。这意味着早年的城市扩张和侵蚀将被随后几年的侵蚀和城市扩张大大抵消,因此在很长一段时间内不会对滩涂的整体面积产生重大影响。

“城市扩张被认为是对滩涂环境的主要人为威胁之一,”第一作者和博士徐超说。候选人,FAU地球科学系。“虽然阻止海平面上升导致的淹没过程具有挑战性,但更实际的解决方案是限制海岸线附近的城市化。这样,潮滩将更加灵活地向内陆地区迁移。”

在这项研究中,研究人员使用了 1985 年至 2015 年连续(共享边界)城市范围的 30 米空间分辨率年度地图集合;1984 年至 2020 年本土潮滩区域的 30 米空间分辨率年度地图集;以及 NOAA 提供的海岸线 shapefile(最详细的海岸线数据)。这创造了一个沿海岸 2 公里的双边距离缓冲区,这使得识别、量化和分析城市地区与滩涂之间的互动动态变得更加容易。

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