生态学家戴维·卡普兰(David Kaplan)在佛罗里达州洋基镇(Yankeetown)的Withlacoochee海湾保护区中调查垂死的沿海树。

生态学家戴维·卡普兰(David Kaplan)在佛罗里达州洋基镇(Yankeetown)的Withlacoochee海湾保护区中调查垂死的沿海树。罗杰·德鲁因/耶鲁E360

幽灵森林

海洋如何杀死美国南部林地

海平面的稳定增长正在将盐水推入美国湿地,从佛罗里达州到北至新泽西州的树木。但是,随着海平面预计本世纪将上升多达六英尺,沿海森林的破坏预计将在全球范围内成为恶化的问题。

在最近的一个下午,佛罗里达大学流域生态学家戴维·卡普兰(David Kaplan)和博士学位。候选人凯蒂·格洛德齐克(Katie Glodzik)withlacoochee海湾保护区,位于佛罗里达西北部的大弯海岸。不久前,红雪松,活橡树和白菜棕榈就在养护的“吊床”森林中大量生长在保护地的湿地。但是,当研究人员穿过大腿高的沼泽草时,死去的雪松贫瘠的树干被带到过路过的云层上。死去的cab菜手掌站在顶部的牙签就像牙签一样。其他树木和灌木(例如蜡桃金娘)长期以来被更耐盐的黑色针头沼泽草所取代。

由于海平面上升,盐水流入了这种沼泽,淡水依赖的生态系统,将这些硬木架变成了死者和垂死的树木的“幽灵森林”。

卡普兰说:“这些岛屿的丧失将景观从马赛克变成了一个以单个栖息地为主导的马赛克。”。

在美国东南部和中大西洋地区的沿海洪泛区也发生了类似的转变,代表科学家所说的是气候变化的前沿在曾经曾经是淡水生态系统中。从佛罗里达州的吊床群岛到北卡罗来纳州的沼泽森林,海平面上升,通常是由区域水管理实践复杂化的,继续向内陆推进盐水,从而消除了沼泽的林地。

美国地质调查局的研究生态学家格雷戈里·诺(Gregory Noe)说:“幽灵森林是气候变化的戏剧性表达。”和南卡罗来纳州。

除了杀死底层森林外,盐水的入侵还影响了美国东海岸的地方的湿地栖息地,例如特拉华湾河口,那里的海平面侵占了盐沼,杀死了一条森林,使海岸边缘边缘 - 允许非 -188金宝搏亚洲体育搏彩天然的,侵入性的芦苇菌株殖民。

尽管盐水侵入的许多生态后果仍然未知,但威胁物种的重要沼泽栖息地,例如濒临灭绝的红色烤啄木鸟北卡罗来纳州立大学生态系统生态学助理教授马塞洛·阿多恩(MarceloArdón)表示,这是危险。依赖健康湿地森林的鼓和cat鱼等物种的渔业也受到影响。

专家说,由于海拔低海拔,平坦或轻轻地倾斜的特征在美国和大西洋中部沿海森林中,这些地区是全球最脆弱的盐水入侵之一。但是,其他湿地和河口生态系统通过增加盐度而受到威胁。中国南中国海的珍珠河河口正在经历盐水入侵的农业和生态影响。干旱和海平面上升使盐水蔓延到越南的湄公河三角洲50英里,影响生态系统和水稻生产。

预测下个世纪佛罗里达州大弯海岸的海平面上升。映射和数据由气候中央和NASA提供。

预测下个世纪佛罗里达州大弯海岸的海平面上升。映射和数据提供气候中心和NASA耶鲁E360的图形

在过去的几十年中,全球海平面上升的速度显着提高,这一趋势与气候变化有关。根据美国国家海洋和大气管理局的数据,在20世纪的大部分时间里,海平面上升为每十年0.6英寸。但是自1992年以来,海平面一直是每十年的上升为1.2英寸。例如,专家预测,到2100年,全球变暖将导致海平面上升多达四到六英尺,包括来自3.3至6.6英尺沿佛罗里达的大弯海岸

在底层硬木森林消失之前,土壤中出现了盐水侵入的微妙迹象。植物生长停止,树木和植物产生较少的种子,掉落到地面的种子会更加困难。“即使盐度相对较低,树木也会减慢它们的生长,”阿多恩谈到水图珀洛和池塘松树等沼泽树时说道。柏树通常是最后一个死亡的树木,因为它们是沿海林木中最容易盐的树木。

盐水还开始分解泥炭(部分分解的植被),这可能会在北卡罗来纳州的阿尔贝马尔 - 帕米洛半岛(Albemarle-Pamlico Peninsula)等地方造成巨大后果,那里平均海拔高于海平面两英尺或以下。泥炭的损失导致土地消退,使盐水能够在内陆移动更远。然后,森林栖息地可以过渡到沼泽,最终可以开放水。

卡普兰在佛罗里达州占地413英亩的土地上占地,海湾海湾地区的吊床岛森林一直在稳步下降,这表明海平面上升是如何动态地“重新塑造该地区的沿海景观”。扎根于平坦的卷心菜棕榈和雪松,石灰石底物对暴风雨期间的盐暴露时偶尔有弹性。然而,佛罗里达大学环境工程科学系助理教授卡普兰说,最近的年度海平面上升速度增加了盐水暴露的持续时间和强度 - 触发树死亡的两个因素。

卡普兰(Kaplan)和他的同事将保护区的吊床岛森林分为三类:“健康”,“压力”和“残余”(或遗物)。卡普兰说,森林越来越多地分为后两类。

在最近访问Withlacoochee Preserve时,我指出了一个森林的吊床岛,似乎很健康。但是卡普兰促使我仔细看了看。贫瘠的雪松树枝和一个木底,上面有沼泽长老和其他盐沼灌木,在架子上可见。他说:“我会将其分组为'强调'。”

沿着萨凡纳河(Savannah River),沿海洪泛区沼泽开始随着海洋上升而失去脚踏。USGS的研究生态学家Noe说,由于矿物沉积物与死植物和根形成泥炭,每年以大约十分之一英寸的速度建造湿地森林土壤。这是一种自然积聚,通常发生在一些南部沼泽中。但是积聚还不够快,无法跟上最近的年度海平面上升。

Withlacoochee海湾保护区的红雪松树桩。
北卡罗来纳州阿尔伯马尔声音的海岸上的死树和垂死的树木。

Withlacoochee海湾保护区的红雪松树桩[左]。北卡罗来纳州阿尔伯马尔声音的海岸上的死树和垂死的树木[右]。

NOE说,科学家和土地管理人员特别关注萨凡纳国家野生动物保护区和其他野生动植物避难所中的幽灵森林的外观,包括佛罗里达州,南卡罗来纳州,北卡罗来纳州,弗吉尼亚州和马里兰州的果园。


尽管最近的港口疏p和当地干旱等因素加速了沼泽沿萨凡纳河沿岸的幽灵森林的转变,但Noe认为海平面是变化的主要原因。Noe说:“我们知道海平面上升正在发生,我们有信心它将继续发生。”“这些沼泽是变革的好坏。”

卡普兰(Kaplan)和阿尔多恩(Ardón)都在调查可能阻止幽灵森林扩散的可能实践,并试图在土地管理者和政策制定者之间提高意识,并对威胁沿海栖息地的复杂互动。卡普兰(Kaplan)认为,战略土地保存可以帮助减缓沿海地区损失的损失,从而使一些湿地森林随着海平面的上升而迁移内陆。

作为国家科学基金会资助的一部分,150万美元协作项目在北卡罗来纳大学的大学中,研究人员正在努力绘制一个容易发生盐水入侵的生态系统的漏洞指数。研究小组的成员Ardón希望这些地图能够提高居民,水管理计划者和地方官员对区域决策如何改变2300平方英里的生态系统的认识。Albemarle-Pamlico半岛并确定将受到最大威胁的区域。“我们希望这些工具可以适应其他领域,”Ardón说。

Palmetto-Peartree Preserve然而,在阿尔伯马尔 - 帕米洛半岛的尖端上,森林继续死亡。阿多恩说:“在很多地方,森林已经去了沼泽和其他森林被开放水代替的地区。”

杜克大学的生物地球化学家Ardón和Emily Bernhardt已经发现,通常通过将养分保留在土壤中(因此充当氮气水槽)来改善水质的湿地可以迅速成为氮来源,释放氮气,在某些情况下,磷酸盐,磷,当它们受到盐水侵入的影响时。

费城德雷克斯尔大学湿地科学助理教授贝丝·沃森(Beth Watson)说,沿特拉华湾海岸沿线有历史性的证据表明,沿海森林边界缓慢地转移了数千年。然而,最近的海平面上升速度加速,现在有可能淹没沼泽和沿海森林栖息地。沃森说:“我已经看到了很多这些垂死的森林。”在某些地区,“有大约一公里宽的枯树。”

在过去的几十年中,在新泽西州南部的坎伯兰郡和开普·梅县等地方侵占海平面一直在淹没盐沼和杀死森林植物群,例如图珀洛,大西洋白雪松和灌木丛,灌木丛边缘在海岸上。在某些情况下,芦苇的非本地侵入性菌株,Phragmites Australis,正在扎根 - 因此阻止沼泽撤退内陆。学习。在这里向幽灵森林的过渡“为这些空置区域殖民的机会刑语,这更好地适应了咸淡的条件。

德雷克塞尔大学自然科学学院流域管理和政策高级顾问卡罗尔·科利尔(Carol Collier)担心将沿海湿地转移对该地区渔业的影响,供水,以及对沿海人口的最烦人的影响 - 缓冲风暴的能力。沼泽和底层森林可自然缓冲风暴潮。

特拉华河流域委员会前执行董事科利尔说:“气候变化对该地区产生了重大影响。”

在未来的世纪,随着海平面的急剧上升,人类对沿海生态系统的影响增加,科学家说,湿地森林地区和底层硬木的损失将很严重。Ardón说:“在森林沿海湿地进行的研究很少,这表明它们将无法跟上海平面上升。”