什么是在美国海岸上有害的沼泽以及为什么重要的

研究员琳达·迪根(Linda Deegan)领导的一项九年研究表明,人为引起的营养对美国东海岸盐沼造成的损害。188金宝搏亚洲体育搏彩在一个耶鲁环境360她访谈描述了这些发现对提供关键服务的生态系统的意义,从滋养海洋生物到从桑迪(Sandy)等风暴中缓冲海岸。

几个世纪以来,美国海岸的盐沼一直在消失,一些专家估计70%的人已经丢失了,这主要是由于发展。尽管最近几十年,美国在保护这些生态系统方面做得更好,但即使免于发展的沼泽也正在屈服于更微妙的威胁,从海平面上升到入侵物种。

Linda Deegan MBL
琳达·迪根(Linda Deegan)。MBL

一个因素科学家一直认为沼泽可以承受的是营养富集,例如肥料和化粪池系统的氮和磷的流动。但这可能并非如此。。在这项为期九年的研究中,Deegan的团队在马萨诸塞州的河口中增加了养分,研究人员发现,一大堆生长最终导致盐沼植物崩溃了,将健康的系统转化为泥平。

在接受采访耶鲁环境360Deegan的Web编辑Kevin Dennehy描述了这项研究的含义,当沼泽消失时,至关重要的服务从滋养海洋物种到飓风诸如飓风桑迪等风暴中为沿海社区提供物理障碍,以及防止更多的沼泽地损失所需的事情。

迪根说:“桑迪带回家的是试图画一条线说:‘从这里开始是人类的土地,从这里开始是自然系统,”迪根说。

耶鲁环境360:多年来,我们听说全世界,尤其是在美国东海岸的沿海盐沼正在消失。188金宝搏亚洲体育搏彩我们看到了什么样的损失?

Linda Deegan:这是高度可变的。您知道,在波士顿,所有后湾都建在盐沼上。在那里,他们可能失去了80%的盐沼。您要去佐治亚州,盐沼上几乎没有建筑物。

在某些地区,沿海开发很早就很重,我们挖了,填充并建在许多盐沼上。有人说在某些地方,我们损失了50%,60%,占所有盐沼的70%。但是,即使我们一直在保护它们,这种持续的侵蚀和盐沼的损失也是如此,最强烈地在大量发展的地区。

E360:这些损失最明显的领域?

Deegan:在过去几十年中,沼泽的损失是从科德角(Cape Cape Cape)到大西洋中部最集中的。而且,如果您跳到路易斯安那州,密西西比河三角洲的沼泽损失很多。

E360:这是否仍然与发展最大的领域相对应?

Deegan:绝对沿着大西洋沿岸。但是我认为此时沼泽受到了许多不同的压力源的打击。有营养污染。生物社区发生了变化,海平面上升。所有这些可能都在协同作用以影响盐沼。

“沼泽吸收很多营养。问题是会发生什么他们从事那些营养素。”

我们曾经认为,几乎困扰盐沼的唯一一件事就是海平面上升,而他们经历的环境中的其他变化则可以免疫或帮助改善。像营养成分一样。我们对沼泽地的最初思考是,他们可以从水中取出营养,从而缓冲并保护其余的生态系统。这绝对是事实 - 沼泽吸收很多营养。问题是会发生什么they take up those nutrients.

E360:这是您在马萨诸塞州Plum Island的研究的核心。您能谈谈这项研究以及您想要找到什么吗?

Deegan:我们最初的问题是,沼泽如何应对沿海地区的这一普遍范围的养分增加。它如何改变食物网?它如何改变动植物的生产?我们也有兴趣尝试了解沼泽“缓冲能力”的限制。我们认为必须有某种限制,但我们并不真正知道那是什么”。

因此,我们想在梅花岛上尽力而为,沼泽地如何从发达地区的高地获得营养。

E360:通常,这种营养负荷来自肥料,污水和化粪池系统?

Deegan:对,就是这样。高地营养素来自污水,化粪池,草坪肥料,农业,这些东西。占主导地位的营养素称为硝酸盐,这是一种氮的形式。在实验中,我们希望确保我们尽可能地重新创建发达区域中发生的氮水平。

梅岛盐沼泽研究Deegan
琳达·迪根(Linda Deegan)分析了马萨诸塞州梅花岛河口水中的营养水平。克里斯托弗·尼尔(Christopher Neill)

然后我们添加了营养。具体而言,我们在一个大型水箱中制作了一种营养溶液,该溶液坐在沼泽的平台上,并由计算机程序驱动,该程序将这种高度浓缩的营养溶液添加到传入的潮汐上的水中,大致与EPA宣布“富含营养素的沿海水域”。

So every day, from basically May 15 to September 15 — that’s the major growing season, when the plants and the fish and invertebrates are all very active — we added the nutrients on every tide twice a day. The nutrient solution would flood the marsh, percolate into the soils, get transformed.

E360:听起来,至少几年来,草蓬勃发展,如预期的吗?

Deegan:是的。Exactly like plants do in your garden when you add fertilizer. The plants grew taller. They were healthier, happier and greener, at least above ground. What we also saw, which makes perfect sense, is that since these plants were in a very nutrient-enriched environment they didn’t make as many roots and rhizomes. Since they were in this soup of nitrogen they put all their energy into aboveground biomass, such as big tall green leaves.

“裂缝不断越来越长,更深,更深,而且有更多的团块。”

问题在于植物过于努力保持直立的结构能力,它们跌倒了。这就是住宿。在农业文献中,这是谷物(例如小麦和玉米)对过多氮的常见反应。他们变得高大,蓬松,跌倒了。

当然,另一件事是它刺激了沼泽的分解。沼泽与海平面上升的主要方式是使草和根茎在地下产生有机物的根源 - 这是未塑造的叶子和根,使沼泽的物理结构成为物理结构。现在,在正常情况下,分解器的营养和能量可用于进行分解,因此它们慢慢分解。我们对此进行了翻转,以便我们刺激了根和根茎的地下产生的分解并减少了地下产生。结果,小溪银行的物理结构失去了凝聚力。

E360:小溪床基本上崩溃了吗?

Deegan:是的,因为小溪银行正在失去这种结构,所以它们属于自己。

E360:在您开始看到这种富营养化导致这些崩溃之前多久?

梅岛盐沼泽研究Deegan
After years of receiving excess nutrients, this marsh segment’s edge fragmented, with some marsh slumping into the channel. CHRISTOPHER NEILL

Deegan:它最初是一个微妙的变化。在最初的几年中,我们肯定看到了较高的植物,更绿色的植物,更多的生产。我们就像,“是的,这是应该发生的事情。”在四到五年的时间里,我们开始说:“那很奇怪,我不记得那样的。”当我们进行了一些测量并跟踪了几年时,裂缝不断越来越长,更深,更越来越大,还有更多的团块……

E360:这些结果是否与其他沿海地区发生的盐沼泽瓦解相一致?

Deegan:这与我们在边缘沼泽中看到的事情是一致的,边缘沼泽是与水相邻的部分。那是在康涅狄格州和牙买加湾(在纽约)沿线丢失的沼泽……所以我们回去看着过去几十年来失去沼泽的一些地区,时机也是正确的,也是正确的。

E360:您能谈谈如果这些系统继续消失,我们有失去的风险?

Deegan:好吧,盐沼为人类所做的一件事是它们充当沿海风暴的物理缓冲。如果海浪撞击了盐沼,那就像撞到海绵,橡胶墙一样,盐沼将它们潮湿。因此,显然,如果您正在失去盐沼,您会失去这种保护性缓冲。

E360:我们在桑迪飓风期间看到的。

Deegan:是的。实际上,纽约市目前正在讨论很多关于重建盐沼以保护沿海城市免受暴风雨的讨论。这是一项重要的体育服务,很多人已经有很多年没有考虑过。对此的讨论再次重新发挥作用。

E360:美国东海岸的沼泽地在多大程度上甚至可以防止我们看到的桑迪(Sandy)看到的历史性风188金宝搏亚洲体育搏彩暴潮?

Deegan:You sort of have to separate in your mind the idea of storm surge, which is the rise in the level of the water, from wave-associated damage.

“盐沼为人类所做的一件事是它们充当沿海风暴的身体缓冲。”

盐沼对激增的影响不大,因为这是由非常大的长浪施加驱动的。他们确实会减慢水的速度,并将其降低一点。但是他们最有效的是保护波浪损伤,因为它们消散了波浪的能量。因此,水可能会慢慢上升,但是如果您要消散海浪的能量,那就是沼泽更有效。

E360:从历史的角度来看,桑迪打击的地区是我们看到过重大沼泽损失的地区吗?

Deegan:无论出于何种原因,牙买加湾都失去了大量的盐沼。每个人都认为这是古老的挖泥,堤道建筑和营养污染的结合。如果牙买加湾回来了,那会有所帮助吗?我相信是这样…

我认为,对我来说,桑迪带回家的是试图在沙子里画一条线,然后说:“从这里回来的是人类的土地,从这里向前是自然系统”,这是行不通的。大自然将反击。因此,我们必须提出对它们对自然事件的适应性更灵活的系统。建造海墙不会阻止飓风。您必须承认他们将会发生。我们倾向于发展和操作,好像极端事件在我们的一生中永远不会发生。当我们周围的人越来越少时,这可能会起作用,因为有足够的自然系统吸收自然的极端事件。

E360:由于失去盐沼,我们可能会浪费哪些其他服务?

Deegan:盐沼可能最著名的一件事是它们与渔业的生产有关。显然,您拥有的盐沼越少,您的栖息地越少,最终渔业的下降就会出现。当然,在过去的几十年中,我们已经看到了历史上的历史。

我认为人们不认为这是一项服务,但是有多少人知道谁只是喜欢去海岸,看着边缘沿着边缘的这片光荣的草带以及与海洋的对比?它具有内在的吸引力和平静,并将您与自然联系起来。这很愉快。

E360:社区应采取什么措施来防止这些盐沼上下到海岸?

Deegan:如果我告诉每个人有一件事是做出选择,不要给他们的草坪施肥。您真的不需要草坪上的肥料很多,而且您真的不需要明亮的绿色草坪。如果每个人都停止在草坪上施肥,那么在某些地区,占该问题的10%。如果您可以解决10%的问题,那是一件好事。

“沼泽are perfectly capable of rebuilding themselves if given the chance. And I think that they will do that.”

但是,其他90%的问题更加困难。我们需要做的只是咬着子弹,并处理通过化粪池和污水来自人类废物的营养。我们需要从废物中获取氮。People say this is an expensive thing to do, but I think in the long run we’re going to find it would have been more cost effective to have taken the nutrients out than to try and rebuild coastal areas after we’ve lost the sea grass and the salt marsh.

E360:真正从梅花岛研究中跳出来的一件事是,这种降解发生了多快。面对这一点以及您谈论的所有挑战(更不用说上升的海洋)是否有时间减慢这种退化,以节省这些生态系统?

Deegan:我认为有。当然,我们需要采取行动。如果有机会,沼泽完全有能力重建自己。我认为他们会这样做。我们工作的下一步是学习恢复速度。如果我们停止添加营养,沼泽地会自我重建多快?

只要您剩下一些沼泽,并且您就可以从头开始,我认为您可以在正确的情况下很快重建。通过“快速”,我们可能正在谈论十年左右的时间。但是,与我们在海岸生活的数百年相比,这是一个相对较短的时间,我们希望继续居住在海岸上。