Marshförlust som ses på satellitbilder är isolerad i lila och orange färger på en karta över Mobile Bays vattendelare. Kredit:University of Alabama i Tuscaloosa
Ungefär en halv fotbollsplan av kärr i utkanten av Mobile Bay försvann årligen under de senaste 35 åren, enligt en studie av forskare vid University of Alabama.
Studien av satellit- och flygbilder från 1984 till 2019 visade en förlust på cirka 30 procent av saltvattenkärr, avgörande för havens hälsa. Den årliga minskningen med cirka 2, 488 kvadratmeter betyder att ungefär 1 % av myrarna runt bukten drog sig tillbaka varje år under studiens gång, enligt rön publicerade i IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing .
Projektet är det första som tillämpar analys av satellitbilder genom datormodellering för att kvantifiera inte bara förändringen i kärr, men för att visa hur land längs viken förändrades genom tiden, tillhandahåller detaljerade, årlig information som finjusterat modeller med förmåga att visa hur framtida åtgärder bör påverka myr- och våtmarkshabitat.
"Det här är första gången som teamet här har försökt att kvantifiera förlusterna under de senaste decennierna på grund av tillgången på högkvalitativa satellitbilder, " sa Dr Behzad Mortazavi, professor och ordförande i biologiska vetenskaper och en ledande forskare i Mobile Bay och dess myrar. "Det finns variation från år till år, men den långsiktiga trenden är tydlig:vi förlorar myrar."
För studien, Mortazavi samarbetade med forskare vid UA:s Center for Complex Hydrosystems Research, som använde allmänt tillgängliga bilder för att klassificera mark och programmera en maskininlärningsmodell för att visa vinster och förluster av landtyper över tid.
"Den klassiska typen av förståelse av två ögonblicksbilder av historieverser nuet ger dig inte den djupa förståelsen av dynamiken under. Vi har tillräckligt med data nu för att kalibrera för långsiktiga prognoser, " sa Dr Hamed Moftakhari, biträdande professor i civil, bygg- och miljöteknik. "Vi utvecklade kraftfulla modeller som drar nytta av högpresterande datoranvändning på campus. Dessa modeller hjälper oss att bygga en grund som låter intressenter och beslutsfattare mötas runt ett bord. Det skapar en miljö som gynnar effektiv kommunikation mellan dem genom att visualisera resultatet av sina beslut."
Vikens hälsa kräver myrar, som fungerar som naturens avloppsreningsverk, sa Mortazavi. Förutom att ta bort överskott av näringsämnen från sötvatten som kommer in i viken, kärr stabiliserar strandlinjen, buffertvågor, skyddar mot kustöversvämningar och fungerar som livsmiljöer för vilda djur. Dock, de försvinner längs världens kuster, och Mobile Bay har inte varit annorlunda.
Förlust av träsk tillskrivs urbanisering och markutveckling som hinder för att myrar växer inåt, höjning av havsnivån, förlust av sediment som strömmar från uppdämda floder i inlandet samt naturliga bidragsgivare som tropiska stormar.
Mortazavis forskning har funnit att Mobile Bays myrar försvinner genom jämförelser av dagens bilder med historiska kartor och register, som går i linje med global forskning om kärrmiljöer. Dock, detta är den första detaljerade analysen av myrar, våtmarker och alla marktyper runt Mobile Bay varje år under en längre tidsperiod.
"Jag vart överväldigad, ", sade Mortazavi om resultaten av studien. "Jag var verkligen förvånad över att vi på så kort tid har förlorat nästan en tredjedel av kärren. Detta har verkliga konsekvenser för denna stat."
Modellen skapad för projektet, validerat med årsdata sedan 1984, kan visa, till exempel, hur kärr ska svara på en kraftig orkan eller en markutveckling, sa Moftakhari. Det kan vara grunden för kommunikation mellan intressenter när det gäller policyer eller markanvändning, han sa.