En första undersökning av världens sandstränder med satellitdata visade att de har ökat något globalt under de senaste tre decennierna men minskat i skyddade marina områden, där många stränder urholkar.

Erosion i skyddade marina områden kan hota växt- och djurarter och kulturarv. Över hela världen, studien fann att 24 procent av jordens sandstränder eroderar, en kuststräcka på nästan 50, 000 mil.

Utsikten från rymden gav forskarna en mer exakt bild av hur mycket av jordens strandlinjer som är stränder. De fann att ungefär en tredjedel (31 procent) av alla isfria strandlinjer är sandiga eller grusiga. Afrika har den högsta andelen sandstränder (66 procent) och Europa har den lägsta (22 procent).

Satellitbildbehandling:Framtidens våg

Ett team av forskare och ingenjörer från Nederländerna använde maskininlärning för att "lära" sin klassificeringsprogramvara för att exakt identifiera sandstränder från bilder som tagits av Landsat -satelliter från NASA och U.S. Geological Survey. Detta gjorde att de snabbt och automatiskt kunde undersöka 30 års data och bestämma hur många av jordens stränder som är sandiga istället för steniga eller isiga, och hur dessa sandstränder förändras med tiden.

Förr, att svara på dessa frågor krävde år av dyrt, arbetskrävande forskning, och resultaten från tidigare försök att mäta jordens stränder varierade mycket.

"Det tog bara ungefär två månaders beräkningstid att generera denna uppsättning årliga strandlinjer mellan 1984 och 2016 för hela världen, "sa Arjen Luijendijk, en kustutvecklingsexpert på Deltares, ett oberoende forskningsinstitut som studerar deltor, flodområden och kuster. "Alternativet att ta flygbilder, placera bilderna i världskoordinater, och ibland manuellt upptäcka strandlinjer, det tar veckor eller månader att fånga en kust som är längre än 50 miles. "

Genom att ta denna typ av global ögonblicksbild får forskare en tydligare uppfattning om vilka storskaliga processer som styr tillväxten och reträtten på stränder runt om i världen, Sa Luijendijk.

Teamet fann att många av världens oskyddade stränder också genomgår förändringar, men inte enhetligt. Omkring 24 procent av sandstränderna i världen tärs, medan 27 procent växer.

Dessutom, cirka 16 procent av alla stränder eroderar i hastigheter som betecknas som "intensiva" eller "extrema, "och 18 procent växer i samma takt.

Globalt sett allt detta genomsnitt till en liten genomsnittlig ökning under de senaste 30 åren, vilket innebär att vår summa sandstränder ökar något.

Forskarna kunde bryta ner dessa resultat per kontinent för att upptäcka att stränderna i Australien och Afrika upplever mer erosion än tillväxt, en process som forskare kallar ackretion. Motsatsen gäller för alla andra kontinenter. Asien upplever den högsta graden av övergripande tillväxt, de upptäckte. Detta beror troligen på artificiell kustutveckling i Kina och landåtervinning, eller dränera mark och göra den lämplig för mänskligt bruk, på platser som Hong Kong och Singapore.

"Vid denna tidpunkt tror vi att de kontinentala skillnaderna i stranderosion och tillväxt till stor del påverkas av mänskliga ingrepp längs kusten, "Luijendijk sa." Våra nästa steg kommer att fokusera på att skilja den mänskliga påverkan från den naturliga dynamiken och trenderna. "

Forskarna ger flera exempel på platser där mänsklig verksamhet har påskyndat erosion eller ackumulering:Gruvsand från Vietnams Mekong River delta för användning vid tillverkning av betong och asfalt har orsakat stadigt höga erosionshastigheter som kan äventyra denna biologiskt mångfaldiga region, samt hota sin fiskeindustris hållbarhet. Å andra sidan, Tweed River Entrance Sand Bypassing Project, grundades 2001 i New South Wales, Australien, pumpar sand från Tweedfloden till tre stränder i Queensland, att förstora dessa stränder och förbättra navigeringen vid flodmynningen.

Skyddade marina områden:I fara

I skyddade marina områden, Luijendijk sa, vi har en uppfattning om vad som kan hända i områden utan mänskligt ingripande. Eftersom det vanligtvis är mycket mindre mänskligt inflytande på dessa områden, forskare kan skymta vad naturliga processer kan göra med världens sandstränder.

Skyddade marina områden inkluderar fristäder och reserver, National Parker, viltreservat och nationella monument, och kan vara avsedda för deras biologiska, ekologiskt eller kulturellt värde. USA har mer än 1, 200 sådana zoner som omfattar mer än 1 miljon kvadratkilometer, inklusive Cape Cod National Seashore i Massachusetts, Indiana Dunes State Park, Florida Keys National Marine Sanctuary och Papahānaumokuākea Marine National Monument i Hawaii -skärgården.

Några av dessa områden var avsedda att skydda sårbara växt- och djurarter eller ansluta känsliga ekosystem. Dessa områden är hem för knölvalar och havssköldpaddor, rev och mangrover som skyddar landet från erosion och naturkatastrofer, och arter som bara finns i ett livsmiljö i världen. Att förlora landområde kan rubba balansen i dessa områden och äventyra deras framtid.

Andra skyddade områden omger viktiga kulturartefakter eller platser, som skeppsvrak, hamnar eller stenidolerna (ki'i) på Hawaii. Dessa områden bevarar inte bara kulturhistorien från hela världen, men gynnar landet ekonomiskt genom att locka turister och forskare.

Nästa steg

Lagets nästa steg är att utöka modellen och använda den för att titta på finare detaljer om världens stränder:Säsongsvariationer i strandlinjer, undersöka skillnaden mellan mänskliga och naturliga processer och deras effekter, och lägga till mer data för att studera tidvatten och vattennivåer på enstaka satellitbilder istället för kompositer. De kommer också att se bortom sandstränder till kustklippor.

"Att studera beteendet hos sandstränder i global skala ger unik information om de universella orsakerna och processerna som reglerar reträtt och tillväxt av kuster runt om i världen, "Sa Luijendijk.