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研究表明纽波特湾湿地演变可与缓慢的海平面上升速度同步

 

来源:美国国家海岸海洋科学中心                                          发布时间:2022年9月25日

 

       预测未来的湿地状况需要通过模型来捕捉间断事件以及渐进的物理和生物过程如何塑造湿地。近日,由多个项目联合研究表明,在纽波特湾,如果海平面上升(SLR) 速率较为缓慢,加州沿海湿地演变可以跟上海平面上升的步伐。

       要决定是否以及如何保护现有的沼泽湿地,或者随着海平面上升而让湿地迁移,需要对其在未来是否会保持健康做出良好的预测。这些预测来自能够模拟SLR条件下湿地表面沉积物的逐渐积累(即吸积)。这需要理解:(a)在风暴事件的时间尺度上作用的物理过程,以及(b ) 在比风暴事件更长的时间尺度上作用的生物物理过程。本研究通过将两个具有互补性的建模(即WARMER 和Delft-3D)联系起来,并比较加州纽波特湾沿海湿地的未来模拟,解决了这一认知上的差距。
 

2100年代尔夫特3D(左图)、WARMER(中图)和代尔夫特3D-WARMER(右图)低(上图)和高(下图)
海平面上升情景的等高生境高程的空间分布。   图片:NCCOS

       在这个项目之前,现有的沼泽模型没有捕捉到来自溪流沉积物的间歇性输入以及沉积的空间分布,以用于长期预测湿地的演变。在预测栖息地分布的未来变化和敏感物种的适用性时,这些输入是一个非常重要的考虑因素。这种方法类似于Hydro-MEM模型,这是一个物理和生物耦合模型,已在墨西哥湾的大部分地区运行,并且正在扩展到美国东南部。然而,迄今为止,Hydro-MEM 没有Delft-3D 模型的沉积物运输和形态部分。

       这项工作引起了研究人员对来自溪流的沉积物供应在塑造SLR条件下湿地演化空间分布中作用的关注。研究团队随后将该模型应用于纽波特湾,结果表明,在较低的SLR 速率下,沉积物供应可以跟上海平面上升的速度,以支持多样化的湿地栖息地组合。但较高SLR 速率则表明洪水的泛滥。在纽波特湾,不经常发生的大型风暴事件(>20 年的重现期)是沉积物沉积的主要驱动因素。这些间断事件塑造了未来的湿地地形,随着时间的推移,湿地的生长和沉积物压实将继续逐渐作用于新的地表高度。

       该研究进展体现了一个非常重要的贡献,即以现实世界的方式来捕捉间断和渐进的物理和生物过程,使人们能够理解这些过程的作用以及如何更好地管理海岸线。该研究联合了多个项目的研究团队,其中包括由NCCOS 海平面上升影响(ESLR) 计划支持的两个项目:由加州大学欧文分校领导的南加州可持续和有复原力的沿海低地栖息地管理沉积物的建模工具的开发,以及由加州海岸保护区(南海岸地区)领导的制定南加州潮汐湿地适应策略

 

 

原文链接:Study Shows Newport Bay Marshes Can Keep Pace with Slow Sea Level Rise

编译:王秀娟  李学荣