För att bevara de viktiga tidvattenområdena och saltkärren utanför våra kuster för framtiden behöver vi mer grumligt vatten. Det är en av de slående slutsatserna från en ny studie utförd av ett holländsk-kinesiskt team av forskare och publicerad i Nature Geoscience .
"Dessa naturområden utanför våra vallar är viktiga för natur- och kustförsvaret. Men eftersom hur vi nu bygger i deltat och inlandet är kustförsvaret på lång sikt äventyrat", varnar NIOZ-forskaren Tim Grandjean.
För sin forskning kopplade Grandjean decennier av satellitmätningar av tidvattenområden runt om i världen med data om vattnets grumlighet, som också mäts av satelliter. Viktigt är att Grandjean har fastställt en nedre gräns för den nödvändiga grumligheten i vattnet i deltan över hela världen. Ett mycket tydligt samband uppstod på lång sikt:tidvattenområden växer bara när vattnet är tillräckligt grumligt. "Trotts allt betyder grumligt vatten mer sand och siltpartiklar i vattnet, vilket kan låta kusten växa", förklarar forskaren.
Över hela världen har grumligheten i många kustvatten minskat i årtionden, vilket gör tidvattenslätterna känsliga för förluster. Dessutom kräver en höjning av havsnivån att vattnet har högre grumlighet för att fortsätta att upprätthålla tidvattensplattor. Den relativt låga grumligheten globalt sett hotar viktiga områden för biologisk mångfald och kustsäkerhet. När allt kommer omkring är tidvattensplattor viktiga födosöksområde för fåglar och bidrar till vågdämpning.
Globalt sett utgör bestämningen av den nödvändiga grumligheten för bevarandet av tidvattenslägenheter av Grandjean en viktig grund för att ompröva mänskliga ingrepp i deltan. Vi måste tänka mer noggrant på hur mänskliga aktiviteter påverkar kusten, som vi litar på för vår säkerhet.
Dessa utmaningar är inte unika för någon region utan är uppenbara globalt på grund av omfattande mänskliga modifieringar av naturliga vattensystem. Till exempel har byggandet av stora dammar, som Three Gorges Dam vid Yangtzefloden, avsevärt minskat sedimenttillförseln nedströms. Denna minskning är avgörande för utbredningen av tidvattensplattor, vilket leder till sedimentsvält som hindrar den naturliga återuppbyggnaden av tidvattenzoner, avgörande för kustskydd och biologisk mångfald.
På samma sätt i Nederländerna har byggandet av stormflodsbarriären i Oosterschelde på 1980-talet lett till allvarlig "sandsvält". På grund av denna barriär kan mindre sand flöda från Nordsjön in i mynningen, vilket resulterar i klarare vatten som misslyckas med att fylla på tidvattenområdena, vilket får dem att erodera.
"I det långa loppet är det här inte hållbart", säger Grandjean.
"När för mycket tidvattenområde försvinner utanför Zeelands vallar, står säkerheten för hela kusten på spel. Så inte bara för naturen, utan också för säkerheten, måste vi börja skydda områdena utanför vallarna mycket mer effektivt. Vattnet måste bli grumligare, så vi kan behöva överväga att demontera stormflodsbarriären i Oosterschelde i framtiden En noggrann balans mellan naturskydd och kustskydd är avgörande, för att säkerställa att båda målen stärker snarare än motverkar varandra."
Tim Grandjean försvarade sin doktorsexamen. om detta ämne den 24 april och har även samlat in nya data om dynamiken i tidvattenområden. Dessa data ger insikt i den kortsiktiga sårbarheten. Han använde en teknik som utvecklades i NIOZ-verkstäder.
"Dynamiken i tidvattenområden kan mätas med mycket dyra sensorer eller med arbetskrävande, manuella mätningar. På så sätt kunde vi dock aldrig samla in data på många olika platser samtidigt. Teknikerna på NIOZ utvecklade sensorer som var billiga tillräckligt för att registrera bottnens höjd till millimeter, flera gånger om dagen, på olika platser längs västra och östra Schelde i flera år nu."
Dessa exakta mätningar visar att vid högvatten kan en tidvattenzon lätt variera en eller två centimeter i höjd under en dag. "För dig eller mig spelar kanske en centimeter mer eller mindre under våra stövlar ingen roll, men om du är en mask eller en mussla eller ett ålgräsfrö är det verkligen för mycket dynamik", säger Grandjean.
Grandjean tittade också på markerna mellan ljumskar som byggdes av provinsen Zeeland för att förbättra kvaliteten på tidvattennaturen längs en del av Westerscheldes strand.
"Vi visste naturligtvis redan att dessa ljumskar, längs floder och kuster, kan skydda, men våra mätningar visar att bottenlivet längs Westerschelde också gynnas av dessa åtgärder. Dynamiken minskar tillräckligt mycket i tid och rum för att bottendjuren ska kunna bosätta sig bättre. "
Dessutom kan minskningen av flödet mellan ljumskarna potentiellt gynna stabiliteten i de intertidala kustområdena på lång sikt och mildra effekterna av stigande havsnivåer. Ytterligare forskning är dock väsentlig för att förstå denna dynamik och dess långsiktiga effekter.
Mer information: Tim J. Grandjean et al, Kritiska turbiditetströsklar för underhåll av flodmynningar över hela världen, Nature Geoscience (2024). DOI:10.1038/s41561-024-01431-3
Journalinformation: Naturgeovetenskap
Tillhandahålls av Royal Netherlands Institute for Sea Research
