Een nieuwe studie van Virginia's barrière-eilanden voor de kust van de oostkust biedt een fundamenteel begrip van hoe barrière-eilanden in de nabije toekomst zullen veranderen te midden van een opwarmend klimaat, zeespiegelstijging en stormgebeurtenissen zoals orkanen en nor'easters.

De studie door onderzoekers van het Coastal Plant Ecology Lab van de Virginia Commonwealth University biedt belangrijke inzichten in de ecologische en geomorfische processen die plaatsvinden op de Virginia-keten van 23 onbewoonde eilanden die zich uitstrekken van Assateague aan de grens met Maryland tot Fisherman Island nabij de Chesapeake Bay Bridge-Tunnel, evenals andere barrière-eilanden langs de oostkust die het vasteland helpen beschermen tegen stormen die - dankzij de klimaatverandering - in frequentie en intensiteit toenemen.

Van barrière-eilanden is aangetoond dat ze van nature veerkrachtig zijn als reactie op relatieve zeespiegelstijging door landwaarts te migreren via een "overwash"-proces dat sediment op het achterbarrièremoeras van het eiland deponeert, waardoor de hoogte boven zeeniveau behouden blijft.

Deze studie, die de rol van de vegetatie van het binnenland in dit proces onderzocht, ontdekte dat sedimentbeweging van hoogland naar moeras wordt belemmerd door een uitbreiding van houtachtige vegetatie veroorzaakt door een opwarmend winterklimaat.

Met andere woorden, de impact van de zeespiegelstijging op barrière-eilanden in Virginia en elders langs de Atlantische kust wordt versneld door klimaatverandering.

"In kustsystemen, ecologie is vrijwel genegeerd en we laten zien dat een soort die zich specifiek uitbreidt als gevolg van klimaatopwarming, de eilandmigratie fundamenteel verandert, " zei Julie Zinnert, doctoraat, hoofdonderzoeker bij het Coastal Plant Ecology Lab en assistent-professor bij de afdeling Biologie van het College of Humanities and Sciences. "Dit artikel onderstreept het belang van het kijken naar verandering in alle subomgevingen op een barrière-eiland en niet alleen naar erosie van de kustlijn van het strand."

De studie laat zien hoe de wisselwerking tussen hoogte en vegetatieve eilandbedekking landwaartse migratie van de grens tussen hoogland en moeras beïnvloedt - een voorheen ondergewaardeerde indicator dat een eiland migreert - en, dus, het belang van het opnemen van ecologische processen in het binnenland van het eiland in kustmodellering van migratie van barrière-eilanden en sedimentbeweging door het barrièrelandschap, zei Zinnert.

De studie, "Connectiviteit in kustsystemen:vegetatie van barrière-eilanden beïnvloedt de migratie van hoogland in een veranderend klimaat, " zal worden gepubliceerd in een volgend nummer van het tijdschrift Global Change Biologie .

Het onderzoek werd ondersteund door de National Science Foundation Long-Term Ecological Research-beurzen DEB-1237733 en DEB-1832221 en een VCU Presidential Research Quest Fund-beurs.

"Deze studie herinnert ons aan de onderlinge verbondenheid van wat mensen vaak zien als afzonderlijke ecosystemen, " zei Colette St. Mary, een National Science Foundation programmadirecteur voor ecologisch onderzoek op lange termijn. "Bijvoorbeeld, kustplantengemeenschappen veranderen windpatronen en andere variabelen, op hun beurt vormgeven aan eilanden voor de kust. Om de effecten van onze veranderende omgeving aan te pakken, we moeten deze interconnectiviteit begrijpen."

Het onderzoek vond plaats op de LTER-site van het NSF Virginia Coast Reserve, een van de 28 van dergelijke locaties waar meer dan 2, 000 onderzoekers passen langetermijnobservatie toe, experimenten en modellering om te begrijpen hoe ecologische systemen gedurende decennia functioneren.

Als onderdeel van de studie, de onderzoekers gebruikten satellietbeelden over een periode van 32 jaar (1984-2016) om aan te tonen dat de barrière-eilanden van Virginia winsten en verliezen van backbarrier-moeras en hoogland hebben ervaren, met een nettoverlies van 19%.

Ze ontdekten ook dat de macroklimatische winteropwarming resulteerde in een toename van 41% van de houtige vegetatie in beschermde, laaggelegen gebieden, invoering van nieuwe ecologische scenario's die de weerstand tegen sedimentbeweging van hoogland naar moeras vergroten.

"We veronderstellen dat de recente houtuitbreiding de snelheid van de omzetting van moeras naar hoogland verandert, ’ schreven de onderzoekers.