historisch, kwelders hebben niet alleen gediend als ecologische kraamkamers voor vissen, vogels, en andere dieren in het wild - ze waren een stevige verdediging tegen kuststormen. Maar onlangs, kustontwikkeling in combinatie met versnelde zeespiegelstijging heeft wetlands over de hele wereld bedreigd. Onder hen zijn de kwelders in Jamaica Bay in New York City, een 18, 000 hectare grote monding begrensd door Queens en Brooklyn.

Met behulp van sedimentkernen om de evolutie van de wetlands van Jamaica Bay te volgen, een team onder leiding van onderzoekers van Columbia's Earth Institute ontdekt dat verstedelijking de kustlijn verzwakt en de moerassen van vitaal mineraal sediment uithongert, waardoor hun geleidelijke maar dramatische erosie. De studie, gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences , biedt ook strategieën om deze belangrijke natuurlijke systemen in Jamaica Bay en elders te herstellen en te behouden.

"We wisten dat deze moerassen aan het verdwijnen waren, en er waren veel redenen waarom mensen hadden voorgesteld waarom, " zei Dorothy Peteet, hoofdauteur en senior onderzoeker bij NASA/Goddard Institute for Space Studies en Columbia's Lamont-Doherty Earth Observatory, "maar niemand had echt gekeken naar het organische en het anorganische deel ervan om te zien waarom de moerassen fragmenteren."

De wetlands van Jamaica Bay hebben de golven helpen dempen en de wind die gepaard gaat met stormen aanzienlijk blokkeren of vertragen. De moerassen zijn ook een toevluchtsoord geweest voor naar schatting 325 soorten trek- en ingezeten vogels en meer dan 90 soorten vissen. In de afgelopen decennia, Hoewel, deze moerassen eroderen in een alarmerend tempo, waardoor de kusten en de dieren in gevaar komen.

Twee sedimentkernen, die het team uit de moerasoppervlakken boorde, gaf een kijkje in het verleden van het gebied en onthulde waarom de moerassen verdwijnen. Een gebrek aan anorganisch sediment - of zand, slib, en klei - berooft de moerassen van mineraal sediment dat helpt om het ecosysteem bij elkaar te houden. Zonder deze sedimenten, de moerassen verliezen hun structuur en vallen uiteen.

"De belangrijkste oorzaak van achteruitgang is dat we de natuurlijke sedimentaanvoer hebben veranderd - we hebben de input voor zand vernietigd, slib, en klei, " legde Peteet uit. Achttien stromen die ooit uitmondden in Jamaica Bay vulden het estuarium met rijke hoeveelheden sediment. Nu zijn er nog maar acht stromen over, en ze brengen "bijna niets anders dan afvalwater, " zei Peteet. "In de centra, de moerassen hebben gelijke tred gehouden omdat we hier nog steeds de inheemse grassen hebben - maar aan de randen, ze zijn door de versnippering echt niet houdbaar."

De wetlands van Jamaica Bay worden ook verzwakt door de stijging van de zeespiegel - misschien zelfs meer dan in andere kustgebieden van de VS, aangezien de relatieve stijging van de zeespiegel als gevolg van klimaatverandering groter is in staten in het midden van de Atlantische Oceaan, zoals New York. Als zodanig, de regionale zeespiegel stijgt sneller dan de moerassen zelf, waardoor deze mineraalarme wetlands gevaar lopen te verdrinken.

"Nutsvoorzieningen, we zien bijna vijf millimeter zeespiegelstijging per jaar, "zei Peteet. "Als je aangroeisnelheid daaronder ligt, de moerassen kunnen het op geen enkele manier bijbenen."

Om de kwelders te herstellen en te versterken, de studie beveelt aan om de gebaggerde gebieden van Jamaica Bay op te vullen en zand te spuiten, slib, en klei op de resterende moerassen. De kraters van het estuarium moeten eerst worden gevuld, Piet legde uit, zodat het opgespoten sediment de moerassen niet verlaat en zich ophoopt in de kuilen. Met behulp van deze tactieken werden moerassen met succes hersteld in de Wax Bay Delta in Los Angeles.

collectief, meer dan $ 130 miljoen is de afgelopen twee decennia al besteed aan het herstel van schorren in Jamaica Bay, volgens Adam Parris, uitvoerend directeur van het Science and Resilience Institute van Jamaica Bay. Overheidsinstanties zoals het US Army Corps of Engineers en de Parks Department van de stad werken aan de wederopbouw van beschadigde moerassen op de eilanden van de baai en het herstellen van moerassen die zijn begraven door vulling.

Hoewel deze inspanningen reden tot hoop zijn, de snelheden en de omvang van de zeespiegelstijging die voor de komende halve eeuw worden verwacht, blijven zorgwekkend, merkte Parris op. "Het lijdt geen twijfel dat schoon sediment nodig zal zijn om die restauratieprojecten op de lange termijn te ondersteunen, " hij zei.

Op grotere schaal, door de mens veroorzaakte ontwikkeling heeft ertoe geleid dat de staat New York meer dan de helft van al zijn wetlands heeft verloren, en heeft geleid tot het verdwijnen van moerassen wereldwijd, zei Piet. "Het is aan ons als mensen om het te verhelpen."