Narragansett Bay, som täcker nästan 150 kvadratkilometer längs Rhode Islands och Massachusetts kust, är New Englands största mynning, och den är hotad av både förändrade mönster för markanvändning i New England och globala klimatförändringar. Nyligen publicerade forskare vid University of Massachusetts Amherst resultaten av en ny studie som kopplar samman markanvändning, kusten och klimatet, för att identifiera olika fungerande ingrepp som skulle kunna styra buktens restaurering.

"Jag växte upp på Narragansett Bay, 1 500 fot från vattnet", säger Evan Ross, universitetslektor vid UMass Amhersts College of Natural Science och tidningens huvudförfattare. "2003 såg jag en enorm fiskdöd, som var resultatet av avrinning av näringsämnen, och jag har sett hur Rhode Island har gjort betydande investeringar för att skydda bukten." Men som Ross och hans medförfattare, Timothy Randhir, professor i miljövård vid UMass Amherst, hävdar, kan bevarandeinsatser vara bortkastade om de inte tar hänsyn till framtida stress orsakad av klimatförändringar och utveckling. Dessutom måste en fullständig redogörelse för buktens framtid se bortom själva bukten, vilket är anledningen till att Ross och Randhir förlitar sig på vad de kallar ett "systembaserat" tillvägagångssätt för sin forskning.

Ett systembaserat tillvägagångssätt erkänner interaktionens verklighet. En vik är mer än bara vattnet i den. Den är kopplad till alla floder och bäckar som rinner in i den, landet som dessa floder och bäckar rinner igenom och klimatet som påverkar allt från nederbördsmönster till yttemperaturer. "En systemansats bör övervägas för alla miljöproblem", säger Randhir, men att hantera de enorma mängderna data och variabler innebär att ett systembaserat tillvägagångssätt för med sig stor komplexitet.

För deras forskning, som publicerades i tidskriften Science of the Total Environment , Ross och Randhir använde en modell som heter SWAT, som gör förutsägelser om vattendelareprocesser. De integrerade också data från klimatförändringar och markanvändningsmodeller. Vad de upptäckt är att ytavrinning, strömflöde och näringsbelastning kommer att öka dramatiskt under de kommande 60 åren, och att sådana förändringar främst kommer att drivas av klimatförändringar. Även om lokala och statliga myndigheter kan anta policyer för att hjälpa till att stävja klimatförändringens effekter, är problemet globalt och kommer att kräva ansträngningar från mer än en enda stat för att till fullo lösa det.

Men modellen visade också att några av de värsta effekterna av klimatförändringarna kan avtrubbas av förändrade markanvändningsmönster i den större vattendelaren i Narragansett, som kan kontrolleras på statlig och lokal nivå. Dessa förmildrande förändringar inkluderar utvidgning av skogstäcket eller investeringar i "grön infrastruktur", som regnträdgårdar, levande tak och vegeterade dräneringsvallar i stadsdelar av vattendelaren.

Även om det är osannolikt att Narragansett Bay kan återställas till sin tidigare ekologiska glans, noterar Randhir att att vara mer framåtblickande när det gäller att förutse de förändringar som kommer nedströms ger miljöförvaltare ett viktigt verktyg för att upprätthålla ett levande Bay-ekosystem. "En modell som vår," säger Ross, "kan hjälpa oss att identifiera vilka metoder som kommer att ha den mest positiva effekten i framtiden."