Das Klima verändert sich in Feuchtgebietsökosystemen auf der ganzen Welt. Eine Forschungskooperation zwischen dem US Geological Survey und der Clayton State University untersuchte die Auswirkungen der historischen Landnutzung auf diese Schlüsselumgebungen und schlug den Einsatz von für Binnenfeuchtgebiete entwickelten Süßwasserversorgungstechniken vor, um das Management von Küstensystemen zu unterstützen.
In einem kürzlich veröffentlichten Artikel betonte das Forschungsteam die Auswirkungen der menschlichen Landnutzung im Laufe der Zeit und konzentrierte sich dabei insbesondere auf die Wasserversorgung von Binnenfeuchtgebieten. Die Forscher untersuchten, wie Techniken zur Sanierung von Binnenfeuchtgebieten eingesetzt werden können, um die Versalzung von Küstenfeuchtgebieten zu mildern, indem die Süßwasserversorgung der Zielregionen erhöht wird.
Das Papier wurde am 9. Juni im veröffentlicht Ökosystemgesundheit und Nachhaltigkeit.
„Sowohl Landnutzung als auch Klimawandel beeinflussen Feuchtgebietsökosysteme, insbesondere in Küstenlandschaften, wo die Versalzung das Problem verkompliziert“, sagte Beth A. Middleton vom US Geological Survey, Wetland and Aquatic Research Center. „Während Sanierungsansätze im Binnenland oft besser bekannt sind, kann die Lösung in Küstenfeuchtgebieten ähnlich sein, insbesondere wenn der Süßwasserfluss von Binnenflüssen zur Küste verändert wurde.“
Mit steigendem Meeresspiegel und zunehmender Intensität und Häufigkeit von Stürmen nehmen Küstenfeuchtgebiete über Oberflächenwasser und Grundwasserquellen mehr Salzwasser auf.
Der Zusammenhang zwischen dem Klimawandel und dem Anstieg des Meeresspiegels und zunehmender Sturmaktivität ist jedoch nur ein Teil der Geschichte der Küstenversalzung. Auch in Küstenfeuchtgebieten steigt der Salzgehalt aufgrund des geringeren Süßwassereintrags aus Binnenquellen aufgrund von Entwässerungskanälen und Wasserpumpen für Landwirtschaft und Entwicklung; Die Geofluidextraktion kann auch dazu führen, dass der Boden allmählich einbricht – ein Phänomen, das als Senkung bezeichnet wird.
Letztendlich kann die Versalzung von Küstenfeuchtgebieten Baumarten auslöschen, indem der Saftfluss und die Saftproduktion verringert werden, was zur Entstehung von „Geisterwäldern“ führt. Das Absterben von Bäumen kann einem Torfkollaps vorausgehen.
Laut Jere Boudell von der Clayton State University ist die Versalzung beschädigter Küstengrundwasserleiter kein leicht zu lösendes Problem.
„In diesem Fall sind eindeutig sowohl Klima- als auch Landnutzungsänderungen für die Versalzung dieser Küstenfeuchtgebiete verantwortlich“, sagte Boudell. „Mit der Klimaerwärmung verringert die zunehmende Nutzung von Grund- und Oberflächenwasser durch den Menschen die Verfügbarkeit von Süßwasser für natürliche Gebiete und kann zur Ausrottung grundlegender Arten führen.“
Die Wiederherstellung der Süßwasserversorgung von Feuchtgebieten könnte in Zeiten des Klimawandels der Erhaltung von Feuchtgebieten im Landesinneren und an der Küste zugute kommen.
Techniken, die hauptsächlich dazu dienen, den Süßwasserfluss in Überschwemmungsgebieten im Landesinneren zu gewährleisten, können die Versalzung in bestimmten Küstenfeuchtgebieten verringern. Zwar wurden vor Ort Anstrengungen unternommen, um durch hydrologische Entkopplung ausgetrocknete Überschwemmungsgebiete wieder zu befeuchten, die Ergebnisse werden jedoch häufig nur unzureichend systematisch überwacht. Beispielsweise wurden landwirtschaftliche Überschwemmungsgebiete mit eingeschnittenen Kanälen durch die Schaffung von Kanalhindernissen mit Objekten wie Baumstämmen oder Baumstämmen wieder vernässt Felsen.
Frühere Studien haben gezeigt, dass durch Dürre, Wasserentnahme oder Versalzung gestresste Vegetation durch Süßwasserfreisetzung und gelegentliche Starkregenereignisse wie Hurrikane unterstützt werden kann, wodurch grundlegende Arten und Ökosystemfunktionen erhalten bleiben können.
Wenn die Süßwasserverfügbarkeit durch reduzierte Niederschläge und Schneedecke oder die Umleitung von Wasser für kommunale und landwirtschaftliche Zwecke begrenzt ist, könnten alternative Wasserquellen genutzt werden, heißt es in dem Papier. Beispielsweise wurden rückläufige Grundabflüsse durch aufbereitetes Abwasser, Regenwasser und Bewässerungsabfluss ergänzt. Aus Gründen des Hochwasserrisikos ahmte der Abfluss nicht die natürlichen Abflussregime nach, sondern es wurden Bachgrundabflüsse geschaffen oder ergänzt.
„Die Wasserqualität und der Grad der Abwasserbehandlung müssen berücksichtigt werden, um die öffentliche und ökologische Sicherheit dieser Maßnahmen zu gewährleisten“, sagte Boudell. „Wie diese Projektergebnisse jedoch zeigen, können alternative Wasserquellen möglicherweise Uferökosysteme in wasserarmen Regionen, insbesondere in städtischen Gebieten, erhalten und wiederherstellen.“
Die Sanierung früherer Landnutzungsschäden an der Küste zur Verringerung des Salzgehaltsstresses kann Süßwasserarten dabei helfen, ihre Widerstandsfähigkeit, ihr Wachstum und ihr Torfbildungspotenzial zu maximieren. Diese Ansätze können dazu beitragen, dass Feuchtgebiete ihre Funktion und Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel verbessern.
Zukünftige Forschungen könnten untersuchen, wie man genügend Süßwasser liefern kann, um Küstenfeuchtgebiete zu unterstützen und gleichzeitig den Bedarf des Menschen an Süßwasser auszugleichen.
„Letztendlich wollen wir Manager dabei unterstützen, die Möglichkeit zu prüfen, Probleme der Küstenversalzung durch Süßwassermanagement anzugehen“, sagte Middleton.
Mehr Informationen:
Beth A. Middleton et al., Versalzung von Küstenfeuchtgebieten und Süßwassermanagement zur Unterstützung der Widerstandsfähigkeit, Ökosystemgesundheit und Nachhaltigkeit (2023). DOI: 10.34133/ehs.0083
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