Wie eine Salzwiese in Massachusetts unser Wissen über die Küste Neuenglands verändert

Neue Forschungen unter der Leitung der University of Massachusetts Amherst über das Leben und die Zeiten einer Salzwiese in Neuengland verändern grundlegend unser Verständnis darüber, wie Salzwiesen das Sediment gewinnen, das sie lebensfähig hält. Diese kürzlich veröffentlichte Studie in der Journal of Geophysical Research: Erdoberflächehat weitreichende Auswirkungen auf die Verwaltung der Küste Neuenglands, da sie darum kämpft, mit der Entwicklung, dem Anstieg des Meeresspiegels und anderen Umweltauswirkungen Schritt zu halten.

Salzwiesen sind von entscheidender Bedeutung, weil sie Erosion und Überschwemmungen puffern, Kohlenstoff binden, Jungtieren und Zugvögeln Lebensraum bieten und Schadstoffe und überschüssige Nährstoffe filtern, aber ein Sumpf kann nur überleben, wenn seine Oberfläche hoch genug über dem Meeresspiegel liegt, um abfließen zu können Ebbe, was bedeutet, dass Sümpfe mineralische Sedimente importieren müssen, um Volumen aufzubauen und zu überleben.

Das jahrzehntelange Standardmodell, wie sich eine Salzwiese entwickelt hat, sah so aus: Als sich ein Fluss seinen Weg zum Meer schlängelte, nahm er Sediment auf, als er durch Hügel und Felder floss. Als der Fluss an der Küste ankam, verlangsamte er sich und ließ seine Sedimentlast fallen, die Salzwiesen im Laufe der Jahre aufgenommen und bewachsen haben, um die Salzwiesenplattformen an Fluss- und Bachmündungen in ganz Neuengland zu bilden. Das einzige Problem bei diesem Modell ist, dass es möglicherweise nicht so ist, wie die Salzwiesen Neuenglands tatsächlich funktionieren.

„Wir haben in die falsche Richtung geschaut“, sagt Jon Woodruff, Professor für Geowissenschaften an der UMass Amherst und einer der Co-Autoren der Studie. „Diese Sedimente kommen hauptsächlich aus dem Ozean, nicht aus Flüssen.“

„Wenn wir Salzwiesen effizient und effektiv verwalten und schützen wollen, müssen wir wissen, woher ihre Sedimente stammen“, sagt Hannah Baranes, die Hauptautorin des Papiers und Postdoktorandin am Gulf of Maine Research Institute (GMRI). absolvierte diese Forschung im Rahmen ihres Ph.D. in Geowissenschaften an der UMass. „Aber viele frühere Arbeiten haben sich auf große, komplexe Sumpfsysteme konzentriert, was es schwierig gemacht hat, genau zu bestimmen, woher Sedimente stammen.“

Baranes und ihre Kollegen konzentrierten ihre Forschung auf die Mündung des North/South River, ein typisches Salzwiesensystem Neuenglands in der Nähe von Marshfield, Massachusetts. Sie kombinierten lang-, mittel- und kurzfristige Experimente, die von der Entnahme von Sedimentkernen reichten, die eine 200-jährige Geschichte des Sumpfes aufzeichnen, bis hin zur Platzierung von Instrumenten im Kanal und auf der Oberfläche des Sumpfes, um den Sedimenttransport und die Ablagerung in Echtzeit zu verfolgen.

Es war Drecksarbeit: „Wir mussten zu Fuß durch diese Salzwiesen navigieren und herausfinden, wie wir unsere Ausrüstung hinein- und herausbekommen, während wir zu jeder Jahreszeit durch hüfthohen Schlamm waten“, sagt Baranes. Dann waren da noch die Mücken und andere Insekten, mit denen man sich befassen musste. Und lassen Sie Baranes nicht einmal mit den Krabben anfangen, die in einige der Sedimentfallen gefallen sind. Aber im Laufe von zwei Jahren konnten Baranes und ihre Kollegen, darunter Studenten der UMass Amherst, einen beispiellosen Einblick in das Leben der Salzwiesen in Neuengland zusammenfügen.

Es stellt sich heraus, dass der Großteil der Sedimente während der Stürme, die die Küste heimsuchen, vom Ozean geliefert wird. Dies hat wichtige Auswirkungen auf die Gesundheit der Küsten Neuenglands. „Der Schutz von Salzwiesen ist teuer und wir haben nur begrenzte Ressourcen, um dieses Problem zu lösen“, sagt Baranes. „Wir müssen jeden natürlichen Prozess verstehen, der uns helfen kann.“

Darüber hinaus sind Strände und Sümpfe, wie Woodruff betont, gepaarte Systeme, und jeder Versuch, Strände vor Erosion zu schützen, kann die Gesundheit der Salzwiesen auf unvorhergesehene Weise beeinträchtigen. Leider gibt es bisher nur sehr wenige Arbeiten, die dies tun, und daher wissen wir nicht wirklich, welche unvorhergesehenen Folgen „Küstenpanzerung“ – einschließlich der Schaffung von Deichen, Molen usw. – auf benachbarte Salzwiesen haben könnten.

Beide Forscher planen, die Wechselwirkungen zwischen Salzwiesen und anderen Küstenmerkmalen wie den Klippen von Maine und den Stränden von Massachusetts weiter zu untersuchen.

Die Forschung profitierte auch immens von der Arbeit der UMass Amherst-Forscher im Grundstudium. „Dies war eine fantastische Gelegenheit, Studenten in das Projekt einzubeziehen und ihnen zu zeigen, wie tatsächliche naturwissenschaftliche Forschung vor Ort aussieht“, sagt Baranes, und Woodruff stimmt zu. „Wir haben immer Studenten, die an der Küste aufgewachsen sind, und sie lieben es, diese persönliche Geschichte in ihre wissenschaftliche Forschung einzubringen.“