河南青年报

为了拯救盐沼,研究人员采用了多种技术

2021-12-23 20:18:41 | 作者:

  • 盐沼在其沉积物中吸收大量的碳——每公顷吸收的碳比热带雨林还多。
  • 它们保护陆地免受风暴潮和海平面上升的影响,并为各种鸟类、鱼类和甲壳类动物提供庇护。
  • 然而,盐沼正因侵蚀和开发而迅速消失。
  • 世界各地的政府、机构和研究人员正在寻找低成本的方法来保护和恢复这些脆弱而宝贵的栖息地。

在最初的一个干燥炎热的夏日里,蕾切尔·兰利(Rachel Langley)走过农舍和拖拉机,向英国埃塞克斯郡的科尔恩河口(Colne Estuary)边缘进发。她要去看看她的“盐沼香肠”怎么样了。

六年前,英国政府的环境局(Environment Agency)冲破了河口西侧的防波堤,这些防波堤可以追溯到中世纪时期。这个缺口使得潮水涌入,形成了22公顷(54英亩)的新盐沼和泥滩。这是政府的“管理重组”计划的一部分,以加强合适的沿海地区,以抵御海平面上升和更强风暴的侵蚀影响,随着气候变化的展开,风暴变得越来越常见。

然而,在河口的另一边,现有的盐沼正显示出侵蚀的迹象。2018年,兰利和她的团队引进了这些香肠,即3米(9英尺)高的椰子椰子,试图稳定不断退化的栖息地。椰叶卷通常用于河流栖息地的恢复和恢复项目,但Langley和她的团队想要测试它们在比河流能量水平更高、更有活力的河口环境中的有效性。这些香肠,安装在穿过沼泽的狭窄水道上,能帮助提高沼泽的水位,减缓每一次涨潮带来的洪水,并最终防止它流入大海吗?

板栗木尖刺将堆积的椰卷固定在适当的地方,从细泥中伸出来。当兰利接近时,螃蟹在视线中进进出出。一个成功的盐沼香肠是你根本看不到的。但是,当沼泽标志性的低矮灌木覆盖了大部分香肠时,这棵看起来有点光秃秃的。兰利为管理试验场的慈善机构埃塞克斯野生动物信托基金协调修复工作,他并不太担心。


安装“盐沼香肠”,3米(9英尺)高的可可束 椰壳,试图稳定正在退化的沿海栖息地。图片由埃塞克斯野生动物信托基金会提供。

她说:“沉积物正在增加,这是个好消息。”她指的是绿藻的生长,这表明像海雀(Salicornia europaea)这样的先锋物种应该很快就能扎根。

面对气候变化,研究人员正在测试各种干预措施,以测试它们帮助保护和再生世界上最受威胁的栖息地类型之一的能力。

盐沼为地球提供了三个关键的好处。与红树林和海草床一样,它们在沉积物中吸收的碳比热带雨林多得多——每公顷最多可多四倍。它们减少了风暴潮和海平面上升造成的土地侵蚀和财产损失。它们是各种鸟类、鱼类和甲壳类动物的避难所。

然而,它们目前的损失速度估计为每年1-2%,使沼泽成为世界上消失最快的生态系统之一。

盐沼的恢复已经进行了几十年,在不同的规模,选择不同的地点。大规模的干预措施包括打破海堤,将潮汐流引入退化的盐沼,重建海滩和沙丘,为沼泽恢复创造自然景观,并在沼泽无法跟上海平面上升时添加沉积物,为沼泽增加更高的高度。但这些方法可能会花费数百万美元,使世界上许多社区无法使用它们,而且并不是所有的沼泽地都需要如此精心的干预。

随着越来越多的研究揭示了盐沼储存蓝色碳和保护陆地免受海水侵袭的潜力,世界各地的政府、机构和研究人员正在寻找低成本的方法来保护和恢复这些脆弱的栖息地。从像香肠这样的小规模干预中吸取的教训,正在帮助建立一套解决沼泽面临的各种威胁的选择。


在英国埃塞克斯的科尔恩河口,植物已经开始在盐沼香肠上生长。 对盐沼的威胁

盐沼位于气候凉爽的潮间带,全球覆盖面积在220万至4000万公顷(540万至9900万英亩)之间。浅浅的、扭曲的盐沼水道为鱼类托儿所、筑巢的鸟类和大量的小型无脊椎动物提供了避难所,同时也分散了潮汐能和风暴潮。以沼泽为家的动植物的有机废物在低氧环境中慢慢分解,直到被储存在沉淀物层下。当盐沼退化时,储存了几个世纪的碳就会暴露出来,并重新释放到碳循环中。

历史上,人们认为沼泽地是不重要的荒地,有着低矮的灌木丛和下沉的泥浆,经常把它们抽干,把它们变成高地,用作建筑工地和农田。通过河流和入海口流入海洋的水往往会污染河流和入海口。

除了这些历史上的威胁之外,气候变化导致的海平面加速上升现在正威胁着世界各地的沼泽。一边是海平面上升,另一边是人工海堤、农场或建筑,这种现象被称为海岸挤压。沼泽被海水淹没,却无法向内陆扩张。

这些因素导致全球沼泽面积从历史水平下降了25%至50%。


当沿海发生挤压时,沼泽被海水淹没,但不能向内陆扩张。信息来源:汉普郡议会通过海岸维基。

2018年的一篇论文研究了英国盐沼应对海平面相对上升的变化,其中包括海洋变化(如冰盖融化导致水量增加)和陆地变化(如地面下沉)。报告得出结论说,如果不改变温室气体排放,到2100年,英国几乎所有的盐沼都有至少80%的可能性从内陆撤退。到2040年,更容易下沉的南部地区的沼泽可能达到这个概率。海岸的挤压阻止了沼泽的撤退,它们将消失在大海中。

“如果海平面每年上升超过7.1毫米(四分之一英寸),十分之九的情况下,沼泽会退缩,”合著者、新加坡地球天文台(Earth Observatory)主任本·霍顿(Ben Horton)说。

在过去十年中,海平面每年上升3.6毫米(八分之一英寸);政府间气候变化专门委员会预测,如果目前的温室气体排放继续下去,到2100年,这一比例将增加到每年15毫米(0.6英寸)。

在拥有约1.8万公里(1.1万英里)海岸线的英国,海平面上升是一个日益昂贵和紧迫的挑战。2018年,气候变化委员会报告称,超过50万处房产位于有严重沿海洪水风险的地区。同年的一份政府报告显示,盐沼可以降低海堤防御的成本和所需的高度,强调了沼泽地恢复工作的必要性。


埃塞克斯野生动物信托基金的蕾切尔·兰利调查了一个地点 她的团队正在英国埃塞克斯郡的科尔恩河口测试盐沼香肠的功效。 稳定的香肠

埃塞克斯野生动物信托基金和环境署正在埃塞克斯的两个地点测试盐沼香肠:一个在Colne河口,另一个在附近的黑水河口。

该小组在这两个地点总共安装了30根香肠。如果它们能提供一个稳定的地方,让植被生长,沉积物积累,它们应该能减少潮汐能和侵蚀,在沼泽的边缘和内部都是如此。兰利的研究小组正与另一个来自埃塞克斯大学的研究小组合作,以验证这一情况是否属实。

这些团队监测植被的建立和沉积物中储存的碳的数量,他们使用无人机拍摄的图像来评估香肠可能如何影响河道,以及它们缓冲涌来的潮汐的能力。

埃塞克斯大学的讲师娜塔莉·希克斯一直在收集和分析该遗址的沉积物岩心。除了测定碳的年代,她还在沉积物中寻找物理线索。到目前为止,结果看起来很有希望。

“椰壳结构影响盐沼的能量和动态,”希克斯说。“当潮水来的时候,它掠过沉积物表面,沿着盐沼向上移动。但如果你把这些屏障放进去,就会把所有的能量都带走。”

除了封存碳和保护陆地不受海洋污染外,恢复的Colne和Blackwater盐沼在香肠试验点和其他地方正在恢复其作为充满活力的野生动物栖息地的自然功能。涉水和湿地的鸟类又回来了。斑纹鳄梨(Recurvirostra avosetta)、灰鸻(Pluvialis squatarola)和沙鸭(Tadorna Tadorna)都在该地区被发现。标志性的黑腹布伦特鹅(Branta bernicla)对吸引观鸟者的旅游尤其重要。


一种花叶鳄梨。该物种已经回到了英国埃塞克斯的一个恢复过的沼泽。图片由德里克·济慈通过维基媒体共享(CC by 2.0)提供。 围篱以隔绝牲畜

在澳大利亚的维多利亚州,迪肯大学蓝碳实验室的梅丽莎·沃特曼的团队正在研究一种不同的干预措施:不让放牧的牲畜进入盐沼,这是维多利亚海岸湿地恢复计划的一部分。

围栏是一种负担得起的、低影响的干预措施,通常用于保护沼泽,它在这里显示出了显著的效果。该项目监测和比较了一个牧场和两个牧场,这两个牧场已经自然地恢复到牧场后面的沼泽——不包括围栏,一个为12年,另一个为两年。经过12年修复的沼泽里植被明亮,牧场上长满了低矮的草。

沃特曼说:“这只是显示了围墙的力量。”“如果你阻止牛继续大量放牧和践踏盐沼,如果有足够的幼苗种群,它可以自然再生。”

与埃塞克斯河口一样,希望来自于归来的鸟儿。该项目成功地发现了一只罕见的橙腹鹦鹉(Neophema chrysogaster)。由于野生鹦鹉数量不足50只,这种鹦鹉有在五年内灭绝的危险。

沃特曼的团队正在收集的数据显示,有迹象表明盐沼可以从向农业用途的转变中恢复过来。

沃特曼说:“初步结果表明,由于这是一个含盐的环境,杂草和其他物种已经很难在这里定居,所以只要不存在放牧的威胁和压力,盐沼就有很好的恢复时间。”


在澳大利亚维多利亚州,围栏可以防止牛群放牧和践踏盐沼。经过12年无牛放牧,原生沼泽植被正在恢复。图片由蓝碳实验室提供。 消灭入侵杂草的除草剂

但杂草确实设法在一些盐沼中生长,包括南非南海岸的大布拉克河口。

2004年,人们在这里首次发现了丝绒草(互花米草)。这种原产于美洲东海岸的物种,在其活动范围之外被种植是为了控制侵蚀,在那里通常证明是入侵性的。在2004年之前,它从未在南非被发现过,它在大布拉克河口的发现引起了恐慌。

纳尔逊·曼德拉大学(Nelson Mandela University)的研究助理约翰·沃瑟曼(Johan Wasserman)说,“它取代了产量较低的河口物种,并与之竞争,所以你经常会失去本地的盐沼物种。”“它改变了食物网和可用食物的类型。”

该大学与南非国家生物多样性研究所和当地的一个非政府组织合作,在五年的时间里用除草剂控制网茅。据沃瑟曼说,调查显示,从24片总计约1公顷(2.5英亩)的网缕草中,到2017年,网缕草已经消失。沃瑟曼说,他最近访问沼泽时没有看到它返回的迹象。


一名研究人员在澳大利亚维多利亚州的盐沼中采集样本。图片由蓝碳实验室提供。 一个工具箱

大布拉克的除草剂干预表明了如何使用现有的控制方法来拯救当地的盐沼。世界各国正在寻找一套经过充分研究的各种干预措施,以保护其盐沼免受海平面上升和极端天气事件的影响——越负担得起,越容易获得,效果越好。

兰利说,虽然现在还为时尚早,但她希望她的香肠能被证明是有用的,可以用来稳定其他地方的沼泽。

她说:“在气候变化问题上,我们不能坐等行动,我们现在需要创新,尝试不同的方法。”

横幅图片:埃塞克斯野生动物信托基金团队正在安装盐沼香肠。图片由埃塞克斯野生动物信托基金会提供。

21年9月14日更正:这篇文章的更新是为了更正梅丽莎·沃特曼的一句话,她说要阻止牛“践踏”盐沼,而不是像文章最初所说的那样“旅行”盐沼。

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