Uit een eerste-in-zijn-soort onderzoek van 's werelds zandige kustlijnen met satellietgegevens bleek dat ze de afgelopen drie decennia op wereldschaal licht zijn toegenomen, maar zijn afgenomen in beschermde zeegebieden, waar veel stranden eroderen.

Erosie in beschermde mariene gebieden kan een bedreiging vormen voor plant- en diersoorten en culturele erfgoedsites. Wereldwijd, de studie wees uit dat 24 procent van de zandstranden op aarde erodeert, een kustlijn van bijna 50, 000 mijl.

Het uitzicht vanuit de ruimte gaf onderzoekers een nauwkeuriger beeld van hoeveel van de kustlijnen van de aarde stranden zijn. Ze ontdekten dat ongeveer een derde (31 procent) van alle ijsvrije kusten zand- of grindachtig is. Afrika heeft het hoogste aandeel zandstranden (66 procent) en Europa het laagste (22 procent).

Satellietbeeldverwerking:de golf van de toekomst

Een team van wetenschappers en ingenieurs uit Nederland gebruikte machine learning om hun classificatiesoftware te "leren" om zandstranden nauwkeurig te identificeren op basis van afbeeldingen die zijn gemaakt door Landsat-satellieten van NASA en de U.S. Geological Survey. Hierdoor konden ze snel en automatisch 30 jaar aan gegevens onderzoeken en bepalen hoeveel stranden op aarde zandig zijn in plaats van rotsachtig of ijzig, en hoe die zandstranden met de tijd veranderen.

Vroeger, het beantwoorden van deze vragen vergde jaren van dure, arbeidsintensief onderzoek, en de resultaten van eerdere pogingen om de stranden van de aarde te meten liepen sterk uiteen.

"Het kostte slechts ongeveer twee maanden rekentijd om deze dataset van jaarlijkse kustlijnen tussen 1984 en 2016 voor de hele wereld te genereren, " zei Arjen Luijendijk, expert kustontwikkeling bij Deltares, een onafhankelijk onderzoeksinstituut dat delta's bestudeert, stroomgebieden en kusten. "Het alternatief van het maken van luchtfoto's, het plaatsen van de afbeeldingen in wereldcoördinaten, en soms handmatig kustlijnen detecteren, duurt weken of maanden om een ​​kust te veroveren die langer is dan 50 mijl."

Door dit soort wereldwijde momentopnames te maken, krijgen wetenschappers een duidelijker beeld van welke grootschalige processen de groei en terugtrekking van stranden over de hele wereld bepalen, aldus Luijendijk.

Het team ontdekte dat veel van 's werelds niet-beschermde stranden ook veranderingen ondergaan, maar niet uniform. Ongeveer 24 procent van de zandstranden wereldwijd eroderen, terwijl 27 procent groeit.

Aanvullend, ongeveer 16 procent van alle stranden eroderen met snelheden die worden aangeduid als "intens" of "extreem, " en 18 procent groeit in hetzelfde tempo.

wereldwijd, dit alles komt uit op een lichte gemiddelde stijging over de laatste 30 jaar, wat betekent dat ons totaal aan zandstranden iets toeneemt.

De onderzoekers konden deze resultaten per continent opsplitsen om te ontdekken dat stranden in Australië en Afrika meer erosie dan groei ervaren, een proces dat wetenschappers accretie noemen. Het tegenovergestelde geldt voor alle andere continenten. Azië kent de hoogste totale aanwas, ze kwamen erachter. Dit is hoogstwaarschijnlijk te wijten aan kunstmatige kustlijnontwikkeling in China en landaanwinning, of het droogleggen van land en het geschikt maken voor menselijk gebruik, in plaatsen als Hong Kong en Singapore.

"Op dit moment denken we dat de continentale verschillen in stranderosie en -aanwas grotendeels worden beïnvloed door menselijk ingrijpen langs de kust, Luijendijk zei. "Onze volgende stappen zullen zich richten op het onderscheiden van de menselijke impact van de natuurlijke dynamiek en trends."

De onderzoekers geven verschillende voorbeelden van locaties waar menselijke activiteiten erosie of aanwas hebben versneld:Mijnbouwzand uit de Mekong-rivierdelta in Vietnam voor gebruik bij het maken van beton en asfalt heeft gestaag hoge erosiesnelheden veroorzaakt die deze biologisch diverse regio in gevaar kunnen brengen, en een bedreiging vormen voor de duurzaamheid van de visserijsector. Anderzijds, het Tweed River Entrance Sand Bypassing Project, opgericht in 2001 in New South Wales, Australië, pompt zand van de Tweed River naar drie stranden in Queensland, het vergroten van die stranden en het verbeteren van de navigatie aan de riviermonding.

Beschermde zeegebieden:In gevaar

In beschermde zeegebieden, Luijendijk zei, we hebben een idee van wat er zou kunnen gebeuren in gebieden zonder menselijke tussenkomst. Omdat er op deze gebieden doorgaans veel minder menselijke invloed is, wetenschappers kunnen een glimp opvangen van wat natuurlijke processen kunnen doen met de zandige kusten van de wereld.

Beschermde mariene gebieden omvatten heiligdommen en reservaten, nationale parken, natuurreservaten en nationale monumenten, en kunnen worden aangewezen vanwege hun biologische, ecologische of culturele waarde. De Verenigde Staten hebben meer dan 1 200 van dergelijke zones die meer dan 1 miljoen vierkante mijl omvatten, waaronder Cape Cod National Seashore in Massachusetts, Staatspark Indiana Dunes, Florida Keys National Marine Sanctuary en Papahānaumokuākea Marine National Monument in de Hawaiiaanse archipel.

Sommige van deze gebieden zijn aangewezen om kwetsbare plant- en diersoorten te beschermen of kwetsbare ecosystemen met elkaar te verbinden. In deze gebieden leven bultruggen en zeeschildpadden, riffen en mangroven die het land beschermen tegen erosie en natuurrampen, en soorten die maar in één habitat ter wereld voorkomen. Het verliezen van landoppervlak kan het evenwicht van deze gebieden verstoren en hun toekomst in gevaar brengen.

Andere beschermde gebieden omringen belangrijke culturele artefacten of locaties, zoals scheepswrakken, havens of de stenen idolen (ki'i) van Hawaï. Deze gebieden bewaren niet alleen de geschiedenis van culturen van over de hele wereld, maar het land economisch ten goede komen door toeristen en onderzoekers aan te trekken.

Volgende stappen

De volgende stap van het team is om het model uit te breiden en het te gebruiken om fijnere details van de stranden van de wereld te bekijken:seizoensvariaties in kustlijnen, onderzoek naar het verschil tussen door de mens veroorzaakte en natuurlijke processen en hun effecten, en het toevoegen van meer gegevens om getijden en waterstanden te bestuderen op afzonderlijke satellietbeelden in plaats van composieten. Ze zullen ook verder kijken dan zandstranden naar kliffen aan de kust.

"Het bestuderen van het gedrag van zandstranden op wereldschaal levert unieke informatie op over de universele oorzaken en processen die de terugtrekking en aangroei van kusten over de hele wereld bepalen, ' zei Luijendijk.