Солончаки являются основной средой обитания для рыб и птиц, могут улавливать и закапывать большое количество органического углерода и играют важную роль в защите прибрежных сообществ от штормовых волн. Прибрежные болота, состоящие из тонкого баланса только достаточного количества органических и неорганических отложений, чтобы держать их над водой, являются домом для богатого разнообразия растений и животных.

Но с повышением уровня моря ускоренными темпами эти жизненно важные экосистемы тонут.

Оренсио Дюран Винент, доцент кафедры океанотехники Техасского университета A&M, и его команда обнаружили, что повышение уровня воды не обязательно должно опережать средний рост солончаков, чтобы их поглотило море. Вместо этого достаточно, чтобы уровень воды повышался со скоростью, несколько превышающей темпы роста в более медленных районах в пределах болота, чтобы привести к массовому утоплению. С помощью вычислительного и аналитического моделирования группа пришла к выводу, что традиционный подход к борьбе с затоплением болот может оказаться не самым эффективным для сохранения этих прибрежных экосистем.

Их полные результаты были опубликованы в журнале One Earth, родственном журналу Cell, в статье под названием "Начало безудержной фрагментации солончаков."

Используя данные, собранные Институтом морских наук Вирджинии, команда построила вычислительные и аналитические модели для изучения того, как повышение уровня моря и перенос отложений влияют на устойчивость болот. То, что они обнаружили, было новой формой дестабилизации болот, называемой безудержной фрагментацией, и, в конечном счете, что экосистемы могут утонуть при гораздо более низких темпах повышения уровня моря, чем считалось ранее. Фактически, их модель предсказывает, что нынешние темпы повышения уровня моря близки к переломному моменту для широкого затопления болот.

Безудержная фрагментация и последующее затопление солончаков происходят, когда повышающийся уровень моря медленно затопляет внутренние районы болота, создавая со временем небольшие пруды в процессе, известном как обдумывание. Каждый пруд увеличивается в размерах, в конечном итоге стабилизируясь по мере того, как новые неорганические отложения осаждаются на краях, что предотвращает дальнейшее утопление. Однако со временем появляется все больше и больше прудов, создавая среду, похожую на швейцарский сыр.

"Наши исследования показывают, что обдумывание-это не просто изолированное событие, а ранний признак обширной будущей потери болот, даже при нынешних темпах повышения уровня моря", - сказал Дюран Винент.

Дюран Винент сказал, что это междисциплинарная проблема, которая нуждается в междисциплинарном решении. И, как и ожидалось, это сложно.

Например, теоретически предполагалось, что помощь солончакам будет оказываться в форме повторного внесения осадка в окружающую среду, аналогично заполнению отверстий в саду, чтобы помочь с дренажем. Напротив, данные группы свидетельствуют о том, что здоровье солончаков—и, следовательно, вероятность неконтролируемой фрагментации—в меньшей степени зависит от поступления осадков, чем от их растительности и органического материала.

Это происходит потому, что, как объяснил Дюран Винент, в условиях отлива, таких как Мексиканский залив, осадок никогда не осаждается далеко от края болота, создавая кольцо неорганического материала вокруг внешней поверхности болот. Это делает внутреннюю часть болота зависимой от органического материала, чтобы пережить повышение уровня моря.

"При рассмотрении инженерных вмешательств в прибрежных районах гораздо проще построить что-то с нуля, следуя традиционным инженерным подходам", - сказал он. "У вас есть четкая проблема, у вас есть четкая процедура, у вас есть свои материалы, а затем вы строите ее. Но всякий раз, когда вы переключаете свое внимание на природные ландшафты или экосистемы и на то, как их поддерживать, все становится намного сложнее. То, как природный ландшафт поддерживает равновесие, иногда очень сложно. Вы не можете делать слепые вмешательства."

Фундаментальное и точное понимание природных процессов имеет решающее значение для развития и внедрения новых методов сохранения прибрежных районов.

"В конечном итоге мы хотим внести свой вклад в разработку новых подходов к прибрежной инженерии и восстановлению экосистем, которые используют потенциал прибрежных экосистем для поддержки и восстановления самих себя. В этом заключается потенциал устойчивого развития и будущей устойчивости наших побережий", - сказал Дюран Винент.

ИСТОЧНИК