氣候變化改變了恢復佛羅里達大沼澤地的可能性

氣候變化改變了恢復佛羅里達大沼澤地的可能性 大草原大草原在大沼澤地國家公園。 NPS / G。

大沼澤地是一個巨大的亞熱帶淡水濕地和河口生態系統網絡,曾經跨越佛羅里達州南部的長度和寬度。 從1948開始,50年的疏浚和堤壩大大減少了它們的範圍,改變了水流模式並造成了廣泛的生態破壞。

在過去的20時代,科學家和工程師一直致力於數十億美元的修復工作,旨在重建大沼澤地過去的輝煌。 我是一個 水文 並在佛羅里達州南部的25工作了幾年。 目前我 共同領導一個團隊 在馬里蘭大學環境科學中心,與聯邦和州政府機構合作編寫了一份 成績單 關於大沼澤地的生態健康。

該報告顯示,目前還沒有做足夠的工作來扭轉多年誤導水資源管理造成的生態破壞。 雖然在恢復原始目標方面取得了一些進展,但氣候變化和海平面上升帶來意外影響的證據越來越多,迫使專家們重新評估可能的情況。

科學和政治方面的障礙使大沼澤地“補水”成為有史以來最複雜的生態恢復項目之一。

拯救'草河'

只要開發商拆除它,倡導者就一直致力於保護大沼澤地。 在1947中,作家和活動家Marjory Stoneman Douglas出版了她的經典著作“大沼澤地:草河,“警告說”大沼澤地正在死亡“,他們的損失將使整個地區陷入困境。 道格拉斯有條不紊地觀察到,大沼澤地補充了為邁阿密和其他沿海社區供水的含水層,使南佛羅里達州蓬勃發展的經濟成為可能。

道格拉斯的評估刺激了保護這種獨特生態資源的行動,儘管需要花費數十年的時間來組織和資助恢復工作。 在當年2000聯邦和州機構推出了 綜合大沼澤地恢復計劃,旨在恢復佛羅里達州南部水循環的特徵,這對維持歷史悠久的大沼澤地至關重要。 與此同時,水資源管理者還必須為在大沼澤地內和周圍建造的農場和社區維持供水和防洪,每年都有更多人到達。

強調生態系統

經過近二十年的努力,大沼澤地的健康才是公平的,未來的進步仍然存在。 這是結論 大沼澤地報告卡,在評估了從2019通過2012收集的大量數據後,於4月2017發布。 總的來說,它發現“大沼澤地的生態系統是 努力支持植物和動物 住在那里以及他們為人們提供的自然服務。“

海平面上升越來越成為一個因素。 關於10多年前,科學家們開始看到佛羅里達州西南端的大沼澤地國家公園的淡水濕地發生了令人不安的變化。 在海岸附近的廣闊的鋸草草原上出現了洞,裡面充滿了枯死的植被和積水。 實驗證實原因是 鹽水滲透淡水濕地.

Sawgrass生長在厚厚的泥炭沉積之上。 太多的鹽水會殺死植物併吞噬泥炭,導致土壤表面坍塌。 隨著海水滲透到鋸齒草的廣大區域,以前健康的鋸草草原開始像一隻蟲蛀羊毛毛衣一樣解開。

氣候變化改變了恢復佛羅里達大沼澤地的可能性 在大沼澤地國家公園的鋸齒草沼澤中的開放水域“坑洞”池塘被認為是由鹽水侵入驅動的泥炭塌陷形成的。 大沼澤地基金會/斯蒂芬戴維斯, CC BY-ND

被海平面上升所超越

大沼澤地擁有防禦海平面上升的自然防禦。 佛羅里達州西南沿海的茂密紅樹林形成了一道保護屏障,可以吸收颶風引發的風暴潮。 紅樹林過濾並鞏固了海底颶風攪動的泥沙 建立海岸的海拔 與海平面上升同步。

從內部排出的淡水堆積在紅樹林後面,形成一個水力屏障,防止海水滲入內陸。 淡水濕地通過未分解的植物材料的積累來跟上海平面的上升 泥灰岩,一種由藻類產生的富含礦物質的泥漿。

但是地質記錄顯示大沼澤地可以容納的海平面上升有限。 大沼澤地僅存在於4,000的最後幾年。 在此期間,海水接近目前的水平,並以相對悠閒的0.04英寸(1毫米)每年或更短的速度上升。

早在10,000年前,海平面下降約150英尺,隨著覆蓋北半球大部分地區的冰蓋融化,海平面上升得更快。 沉積記錄顯示,沿海濕地和紅樹林的廣泛區域直到沒有形成 幾年前在7,000附近當海平面上升速度低於每年約0.4英寸(10毫米)的閾值時。

自2000年以來,佛羅里達州南部的海平面一直在上升 0.33英寸 (7.6毫米)每年 - 接近閾值,超過該閾值,在沉積記錄中找不到沿海濕地。 隨著氣候持續升溫,預計這一比率將會上升。 這就是地質學家躋身第一的原因 拉響警報 關於海平面上升的潛在影響,往往對大沼澤地和南佛羅里達州的未來感到悲觀。

氣候變化改變了恢復佛羅里達大沼澤地的可能性 陽光燦爛的日子潮汐洪水(顯示:邁阿密市中心,2016)是佛羅里達州南部海平面上升的一個標誌。 B137 /維基, CC BY-SA

可行的恢復目標

在十月份的2018報告中,美國國家科學院,工程學院和醫學院的一個特別委員會敦促各機構指導大沼澤地恢復重新評估 該項目的原始目標是否仍然可以實現鑑於氣候變化和海平面上升的趨勢。

研究海平面上升對大沼澤地的直接影響的生態學家更為樂觀。 一個恢復目標是增加淡水排入南部河口的數量 沿Tamiami高速公路安裝橋樑幾十年來一直阻擋著流向大沼澤地的水流。 在海岸附近的淡水濕地恢復流量和提高水位將改善河口的生態條件,減少海水滲透,使淡水濕地不易受泥炭坍塌的影響。

沒有人相信完全抵消海平面上升的影響是可能的。 但是像這樣的大沼澤地恢復項目可以緩和它們,也許可以讓生態系統發揮作用 過渡更加漸進.

然而,指導恢復工作的計劃自從多年前首次製造20以來沒有改變,也沒有考慮到氣候變化帶來的溫度,降雨和蒸發的變化。

最初,預計6的海平面將上升152英寸(2050毫米),相當於每年0.12英寸(3毫米/年)。 然而,現在海水以這個速度增加了三倍,並且由於格陵蘭島和南極洲冰川的融化,預計會進一步加速。 新指南 最近由陸軍工程兵團採用的將要求26規劃大沼澤地海平面上升660英寸(2050毫米)。

在我看來,現在是時候擱置恢復Marjory Stoneman Douglas描述的歷史悠久的大沼澤地荒野的目標了。 今天的大沼澤地是一個混合生態系統,包括自然景觀和建築景觀。 荒野地區將繼續存在,但氣候變化和海平面上升使大沼澤地和佛羅里達州南部的其他地區無法回歸過去。

關於作者

William Nuttle,科學集成商,集成和應用網絡, 馬里蘭大學環境科學中心

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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