Höjning av havsnivån, Sedimentsvält och andra miljöproblem utgör allt större hot mot kustnära våtmarker över hela världen. Men en massiv ny Duke University-studie kan hjälpa till att hejda dessa förluster genom att ge forskare en bredare förståelse för vilka våtmarker som är mest utsatta, och varför.

Studien, som utvärderade våtmarksfördelning och motståndskraft i hundratals amerikanska flodmynningar, upptäckte att allt är en fråga om skala.

"På lokal nivå, uthålligheten eller förlusten av kustmyrar var alltid kopplad till återkoppling mellan två faktorer:erosion, som tär på kärrkanterna, och vegetation, som stabiliserar dem, sade Anna E. Braswell, en Ph.D. examen från Duke's Nicholas School of the Environment, som genomförde forskningen som en del av sin avhandling 2017. "Men i bredare rumslig skala, andra viktiga drivkrafter dök upp, för."

När forskarna tog hänsyn till mer av en mynnings omgivande geografi, djupet, storlek, mynningens form och latitud blev allt viktigare prediktorer för att bestämma omfattningen av våtmarker den kunde stödja, sa Braswell. Formen och orienteringen av den närliggande kusten och djupet av vattnet nära stranden har betydelse, för.

Och mängden påfyllande sediment som transporteras in i mynningen av floder eller inkommande tidvatten blev en nyckelindikator på myrarnas motståndskraft mot förändring.

"Dessa makroskaliga egenskaper vid kusten och vattendelar accentuerade eller begränsade de stabiliserande effekterna av de lokala återkopplingarna, "sa hon." Men de var inte riktigt uppenbara förrän vi tog några steg bakåt och betraktade flodmynningarna från bredare rumsliga perspektiv. "

"Vad detta säger oss är att salta kärr överallt förmodligen har tipppunkter, " sa medförfattaren James B. Heffernan, biträdande professor i ekosystemekologi och ekohydrologi vid Nicholas -skolan.

"Att veta vad som gör att dessa tipppunkter varierar från plats till plats är ett viktigt steg för att identifiera var vi kan förvänta oss att kärr är särskilt sårbara för framtida förändringar, ", sa han. "Det ger också en ram för att förstå var våtmarksrestaurering sannolikt eller inte kommer att lyckas."

Kustsaltmarker erbjuder en lång lista med ekosystemtjänster som gynnar människor, inklusive strandskydd, föroreningsfiltrering, översvämning förebyggande, fiskehabitat och kolbindning.

Braswell och Heffernan publicerade sina referentgranskade resultat den 31 januari i tidskriften Ekosystem .

Med hjälp av befintlig geospatial data, de analyserade hundratals flodmynningar på USA:s Atlant- och Gulfkuster från Maine till Mexiko för att bestämma andelen av varje flodmynning som var ockuperad av våtmarker och identifiera de faktorer som styrde omfattningen av våtmarkernas spridning och deras motståndskraft mot förändring.

Varje plats analyserades i fem olika geografiska skalor-från makroanalyser som täckte hela mynningen och dess intilliggande kust och vattendrag, till finskaliga analyser som nollställde vad som hände i små, enskilda bifloder.

"Genom att integrera data från fem olika skalor fick vi se mönster och kopplingar som vi annars skulle ha missat, sa Braswell, som nu arbetar som forskare i Earth Lab vid University of Colorado i Boulder. "Denna information kommer att vara avgörande för framtida insatser för bevarande och restaurering."

Braswell och Heffernan använde data från National Wetlands Inventory och andra offentligt tillgängliga källor för att göra sina analyser. De fem rumsliga skalorna de använde - underregion, handfat, delbassäng, vattendelare och undervattendelar – motsvarar standard U.S. Geological Survey hydrologiska enheter.