Kustlinjer är bland jordens mest dynamiska miljöer. Tidvattenverkan, avsättning av flodsediment, erosion, nedbrytning av organiskt material och mer kombineras för att skapa landskap som ständigt utvecklas.

Dessa processer tenderar att producera lösa agglomerationer av sedimentärt material som innehåller en relativt stor del av tomt utrymme mellan partiklar. Och allt detta tomrum innebär att när nytt material ackumuleras på ytan, komprimeras underliggande lager vanligtvis, en process som kallas autokomprimering. Tidigare studier av förändrade kustomgivningar har dock tenderat att underskatta vikten av sedimentkomprimering, eftersom de har förlitat sig på fältprovtagning av mark på ytan eller på förenklingar i numeriska modeller.

Att förbise sedimentkomprimering kan vara särskilt problematiskt när man studerar och projicerar träskmarkens motståndskraft mot höjning av havsnivån. När klimatförändringarna driver på att havsvolymen ökar, kommer kärr att behöva ansamla nytt material i tillräckliga takter för att hålla jämna steg med det stigande vattnet, annars kommer de att översvämmas. Men dessa sedimentationshastigheter kan underskattas om packning inte tas med i beräkningen.

I en artikel som nyligen publicerades i Journal of Geophysical Research:Earth Surface Xotta et al. åtgärdade detta problem genom att utveckla en ny datormodell, kallad NATSUB3D, för att studera landformens evolution omfattande. Med utgångspunkt i den tidigare NATSUB2D-modellen använde de ett lagrangiskt tillvägagångssätt och konstruerade en 3D-finita element-simulering som kombinerar en 3D-grundvattenflödesmodell med en 1D-geomekanisk simulering.

Teamet tillämpade modellen på tre scenarier där sedimentationskomprimering är vanligt:​​tillväxten av ett tidvattenkärr, fyllningen av en oxbow-sjö och utvecklingen av en deltalob. Scenarierna sträckte sig över flera storleksordningar i rumslig skala.

I varje fall observerade forskarna att packning spelade en betydande roll i utvecklingen av landformen. Storleken på autokomprimeringen varierade avsevärt beroende på sediment och substratsammansättning, samt med den tidsvarierande avsättningshastigheten. Den rumsliga variationen av deponering och komprimering i scenarierna framhäver nödvändigheten av en 3D-strategi.

Studiens resultat indikerar att sedimentkomprimering inte bör försummas när man projicerar strandlinjens motståndskraft mot havsnivåhöjning, säger forskarna. Faktum är att många av de mest känsliga ekosystemen, som saltkärr, är bland de mest mottagliga för kompression. + Utforska vidare

Att inte vinka, drunkna:Varför är det en fråga om liv eller död att hålla uppvärmningen under 1,5 C för tidvattenkärr

Denna berättelse är återpublicerad med tillstånd av Eos, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.