USGS-forskaren Zafer Defne mäter vatten- och sedimentrörelser vid Forsythe National Wildlife Refuge, NJ. Defne och kollegor utvecklade en snabb metod för att bedöma den potentiella livslängden för saltmyrar i Atlanten och Stillahavskusten. Kredit:Sandra Brosnahan, USGS
Forskare som arbetar med en snabb bedömningsteknik för att avgöra vilka amerikanska kustsaltkärr som är mest hotade av erosion blev förvånade över att finna att alla åtta myrar i Atlanten och Stillahavskusten där de testade sin metod tappar mark, och hälften av dem kommer att vara borta om 350 år om de inte återtar någon förlorad terräng.
Den amerikanska geologiska undersökningen-ledda forskargruppen utvecklade en enkel metod som markförvaltare kan använda för att bedöma en kustsaltmarks potential att överleva miljöutmaningar. Metoden, som redan används på två nationella viltreservat, använder någon av flera fjärranalystekniker, som flygfotografering, för att mäta hur mycket av ett enskilt kärr som är öppet vatten och hur mycket av det som täcks av kärrväxter. Genom att jämföra förhållandet mellan dammar, kanaler och tidvattensplattor till kärrvegetation, markförvaltare kan avgöra vilka myrar som har störst chans att bestå inför förändrade förhållanden.
Detta förhållande, kallas Unvegetated-Vegetated Marsh Ratio eller UVVR, är ett bra surrogat för mycket mer arbetsintensiva fältstudier, sade oceanografen Neil Ganju från USGS Woods Hole Coastal and Marine Science Center. Ganju är huvudförfattaren till studien, som publicerades 23 januari in Naturkommunikation .
"Vår metod gör ett bra jobb med att spåra de viktigaste destruktiva processerna i kärr - omvandlingen av vegeterade områden till öppet vatten, och förlust av sediment, ", sa Ganju. "Tillsammans styr dessa förändringar träskets långsiktiga öde."
Saltmarker över hela världen håller på att förloras på grund av höjning av havsnivån, erosion, och markanvändningsförändringar. Dessa myrar skyddar kusten mot stormar och erosion, filtrera föroreningar, och ge livsmiljö för fisk och skaldjur. Landförvaltare över hela landet vill veta vilka myrar som har störst chans att uthärda, så att de kan koncentrera bevarande- och restaureringsarbetet för kärr där det blir mest effektivt. Men att göra den bedömningen är normalt svårt och kostsamt, sa forskarna.
För att ta reda på om UVVR är en bra prediktor för kustens saltmarkers öden, forskarna applicerade det på åtta kärr som redan hade studerats. Platserna var delar av Seal Beach National Wildlife Refuge och Point Mugu Naval Air Station i Kalifornien; Rachel Carson National Wildlife Refuge i Maine; Fishing Bay Wildlife Management Area och Blackwater National Wildlife Refuge i Maryland; Reedy Creek och Dinner Creek på New Jerseys Edwin B. Forsythe National Wildlife Refuge, och Schooner Creek i New Jersey.
Forskarna ville inkludera myrar som verkade ganska stabila och sådana som verkade instabila. Och för att testa deras metod, de behövde platser där forskare redan hade gjort de fältstudier som var nödvändiga för att utveckla en detaljerad lokal "sedimentbudget".
"Tänk på ett kärr som liknar ett sparkonto, med sediment som huvud, ", sa Ganju. "Varje ny avlagring av sediment är som ränta som läggs till kapitalet, och varje sedimentförlust är som spenderade pengar. Om ett träsk får sediment, det kan tolerera vissa uttag, och budgeten kommer fortfarande att vara i svart. Om det tappar sediment, det kärret är i rött. Dess sediment fylls antingen på av naturliga processer eller mänskligt ingripande, eller så småningom kommer hela rektorn att förbrukas."
Alla åtta myrarnas sedimentbudgetar var "i minus". Och i varje fall korrelerade UVVR-resultatet med sedimentbudgeten, bekräftar att var och en av dessa myrar tappar mark. Forskarna beräknade den sannolika livslängden för alla åtta myrar. Den kortaste, på Marylands Blackwater National Wildlife Refuge, var cirka 83 år, och New Jersey-kärren hade en livslängd på mellan 170 och 350 år.
Forskarna betonade att dessa siffror är uppskattningar med stora felmarginaler, och betyder inte nödvändigtvis att dessa myrar är dömda - bara att de kommer att behöva infusioner av sediment för att hålla längre.
"Våra resultat kan användas för att skilja myrar som kämpar för att överleva från mer motståndskraftiga, " sa medförfattaren Matthew Kirwan, en biträdande professor vid Virginia Institute of Marine Science. "Det är viktigt eftersom det kommer att hjälpa till att prioritera restaureringsarbetet."
Personal vid Massachusetts Parker River National Wildlife Refuge arbetar med medlemmar av forskargruppen för att identifiera vilka kärrenheter som förlorar sediment, och till vilka priser.
"Detta kommer att hjälpa oss att ta reda på var vi kan göra skillnad med restaureringstekniker. Det kommer också att hjälpa oss att avgöra vilka områden som är bortom restaurering, ", sa Refuge Manager Bill Peterson. "Detta säkerställer att vi använder våra begränsade resurser effektivt för att stärka och förbättra dessa värdefulla naturområden."