Ländliche Gebiete werden die Hauptlast des Anstiegs des US-Meeresspiegels tragen

Es wird heiß diskutiert, ob Küstenfeuchtgebiete den Anstieg des Meeresspiegels überleben können, indem sie ins Landesinnere wandern. Eine neue Analyse mit hochdetaillierten Höhenkarten der Region Chesapeake Bay zeigt, dass – im Gegensatz zu früheren Studien – menschliche Barrieren wenig dazu beitragen werden, diese Sumpfmigration zu verlangsamen. Stattdessen werden ausgedehnte Gebiete niedrig gelegener ländlicher Gebiete es Küstensümpfen ermöglichen, zu bestehen oder sich sogar auszudehnen, wenn Salzwasser nach oben in die heutigen Wälder und Ackerflächen kriecht.

Die Hauptautorin Grace Molino, eine Ph.D. Student am Virginia Institute of Marine Science von William & Mary, sagt: „Die Zahlen sind beeindruckend. Das ist das Vierfache der Fläche, die in der Bay-Region seit Beginn der historischen Beobachtungen in den 1840er Jahren in Marschland umgewandelt wurde, und mehr als 75 % werden ländlich sein – hauptsächlich Wälder, bewaldete Feuchtgebiete und landwirtschaftliche Felder.

Begleiten Sie Molino bei der Studie, die in der neuesten Ausgabe von erscheint Briefe über Limnologie und Ozeanographiesind VIMS-Professor Dr. Matt Kirwan und die Forscher des US Geological Survey, Joel Carr vom Eastern Ecological Science Center und Neil Ganju vom Woods Hole Science Center.

„Soweit ich weiß, ist dies die erste Projektion von überschwemmtem Land in der Bay Area und eine der wenigen und hochauflösenden Vorhersagen in den USA“, sagt Kirwan. „Unsere Analyse zeigt, dass die Migration von Sumpfgebieten mehr durch die natürliche Topographie als durch die menschliche Entwicklung eingeschränkt wird.“

Die Autoren betonen, dass ihre Ergebnisse nicht nur für die mittelatlantische Region gelten, da ähnliche Landnutzungsmuster entlang der gesamten US-Küste vorkommen. „Unsere Daten deuten darauf hin, dass ländliche Küsten die Hauptlast des landesweiten Anstiegs des Meeresspiegels tragen werden“, sagt Kirwan.

Die Studie des Teams stellt die Chesapeake-Region und die nordamerikanische Küstenebene als globale Ausreißer in Bezug auf die Widerstandsfähigkeit der Salzwiesen gegenüber dem Anstieg des Meeresspiegels dar, wobei die stärker urbanisierten Küsten Europas und Asiens eher einen „Küstendruck“ erfahren werden. Dies ist der Verlust von Küstenfeuchtgebieten, wenn steigende Salzwasserfluten ihren seewärts gerichteten Rand erodieren, während natürliche oder menschliche Barrieren ihre landwärts gerichtete Migration blockieren.

Kirwan sagt: „Trotz der Annahme, dass städtische Zentren die Marschmigration blockieren werden, deuten unsere Vorhersagen darauf hin, dass das am stärksten gefährdete Land in der Chesapeake Bay weitgehend unerschlossen bleibt, selbst in Gebieten, die normalerweise als städtische Wassereinzugsgebiete angesehen werden.“

„Wir haben festgestellt, dass erschlossene Gebiete im Allgemeinen weniger als 10 % der vorhergesagten Migrationsgebiete innerhalb einzelner Wassereinzugsgebiete einnehmen, selbst unter unseren hohen Szenarien des Anstiegs des Meeresspiegels“, fügt Molino hinzu, „trotz einer umfassenderen Entwicklung im Wassereinzugsgebiet insgesamt.“

So ist beispielsweise der Elizabeth River eine der am weitesten entwickelten Wassereinzugsgebiete in der Chesapeake Bay und den USA, mit seinen drei Armen, die die Metropolregionen Norfolk und Portsmouth im Südosten von Virginia durchschneiden. Dennoch nehmen bebaute Flächen nur 16 % der potenziellen Sumpfwanderungsfläche unter 1 Meter Meeresspiegelanstieg ein, verglichen mit 31 % bebauter Flächen in der gesamten Wasserscheide.

Die anderen großen städtischen Gebiete der Bucht – Hampton, Virginia; Annapolis, Maryland; und Baltimore, Maryland – liegen in höher gelegenen Wassereinzugsgebieten mit nur kleinen Gebieten mit potenzieller Sumpfmigration.

Die gute Nachricht aus der Studie ist, dass der Überfluss an tief liegenden Wäldern und Ackerland in der Gegend um die Chesapeake Bay und in Nordamerika im Allgemeinen eine Küstenverknappung weitgehend ausschließen wird, von der erwartet wird, dass sie die Salzwiesengebiete in anderen, urbaneren Regionen der Weltküste einschränkt.

Die Herausforderung für nordamerikanische Landbesitzer und Regierungen wird darin bestehen, die Umwandlung des heute größtenteils in Privatbesitz befindlichen, einkommensschaffenden ländlichen Hochlandes in küstennahe Feuchtgebiete gerecht zu gestalten, deren Wert hauptsächlich in der Bereitstellung öffentlich geschätzter Ökosystemleistungen wie Hochwasserschutz und der Pflege von liegt Fisch- und Vogelpopulationen.

Analyse

Das Team begann seine Analyse mit mehr als 200.000 GIS-Datenpunkten, um die heutige Grenze zwischen Wald und Sumpf rund um die Bucht zu kartieren. Anschließend zeichneten sie die Höhe jedes Punktes relativ zum Meeresspiegel auf, indem sie ein äußerst detailliertes Höhenmodell des US Geological Survey verwendeten. Ihr nächster Schritt bestand darin, diese Datenpunkte zu verwenden, um eine mittlere „Schwellenhöhe“ für jede der 81 Wassereinzugsgebiete rund um die Chesapeake Bay zu berechnen.

Ähnlich wie bei einem Badewannenring integriert die Schwellenerhöhung die Mischung aus Tidenhub und Salzgehalt, die die Sumpfmigrationsfront auf ihre aktuelle Höhe und seitliche Position innerhalb jedes Wasserscheidensegments gebracht hat. Diese Schwellenhöhen variieren um den Faktor 5 über die 81 Wassereinzugsgebiete hinweg, von 0,2 bis 1,05 Meter (0,65 bis 3,4 Fuß). Die Grenze erstreckt sich am weitesten landeinwärts in tief liegenden Wassereinzugsgebieten, die von salzigen Gewässern mit hohem Tidenhub begrenzt werden. Die regelmäßige Überschwemmung durch Salzwasser ist der Hauptfaktor, der Ackerland und Wälder in Salzwiesen verwandelt.

Unter Verwendung derselben hochauflösenden USGS-Karte fügte das Team dann Schritte des Meeresspiegelanstiegs bis 2100 hinzu, basierend auf Projektionen der National Oceanic and Atmospheric Administration – einschließlich niedriger (0,5 m oder 1,6 Fuß), mittlerer (1 m oder 3,3 Fuß) ) und hohe (2,5 m oder 8,2 ft) Szenarien. Anschließend maßen sie die Landfläche innerhalb jeder Wasserscheide, die bei jedem Meeresspiegelanstiegsszenario überflutet würde, und stellten fest, ob sie derzeit von Wald, bewaldeten Feuchtgebieten, Rasen, landwirtschaftlichen Feldern oder bebauten Flächen wie Straßen oder Parkplätzen bedeckt sind Grundstücke und Gebäude.

Wie erwartet, werden diese „potenziellen Migrationsgebiete der Sumpfgebiete“ in den kommenden Jahrzehnten und mit dem Ausmaß des Anstiegs des Meeresspiegels von 405 Quadratmeilen bis 2100 unter ihrem niedrigen Szenario auf 1.447 Quadratmeilen unter ihrem hohen Szenario zunehmen.

Was in der zunehmend entwickelten Wasserscheide der Chesapeake Bay unerwartet war, ist, dass die Sumpfmigrationsgebiete von Hochland- und Feuchtgebietswäldern dominiert werden, nicht von städtischen oder vorstädtischen Gebieten.