Kwelders zijn een fundamentele habitat voor vissen en vogels, kan grote hoeveelheden organische koolstof opvangen en begraven, en een belangrijke rol spelen bij de bescherming van kustgemeenschappen tegen stormvloeden. Bestaat uit een delicate balans van net genoeg organische en anorganische afzetting om ze boven water te houden, kustmoerassen herbergen een rijke verscheidenheid aan planten en dieren.

Maar nu de zeespiegel in een versneld tempo stijgt, deze vitale ecosystemen verdrinken.

Orencio Duran Vinent, assistent-professor bij de afdeling Ocean Engineering aan de Texas A&M University, en zijn team hebben ontdekt dat het stijgende waterpeil niet groter hoeft te zijn dan de gemiddelde groei van kwelders om door de zee te worden opgeslokt. In plaats daarvan, het is voldoende dat het waterpeil iets hoger stijgt dan in de langzamer groeiende gebieden in het moeras om tot wijdverbreide verdrinking te leiden. Het team vond, door middel van computationele en analytische modellering, dat de traditionele aanpak van de bestrijding van verdrinking in moerassen misschien niet de meest effectieve is voor het voortdurende behoud van deze kustecosystemen.

Hun volledige bevindingen werden gepubliceerd in één aarde , een zusterdagboek om Cel , in een artikel getiteld "Onset of Runaway Fragmentation of Salt Marshes."

Met behulp van gegevens verzameld door het Virginia Institute of Marine Sciences, het team construeerde computationele en analytische modellen om te onderzoeken hoe stijgende zeespiegels en het transport van sediment de veerkracht van moerassen beïnvloedden. Wat ze ontdekten was een nieuwe vorm van moerasdestabilisatie, op hol geslagen fragmentatie genoemd, en uiteindelijk, dat de ecosystemen zouden kunnen verdrinken bij een veel lagere zeespiegelstijging dan eerder werd aangenomen. In feite, hun model voorspelt dat de huidige snelheid waarmee de zeespiegel stijgt, dicht bij een omslagpunt ligt voor wijdverbreide verdrinking in moerassen.

Op hol geslagen fragmentatie en de daaruit voortvloeiende verdrinking van kwelders treden op wanneer de stijgende zeespiegel de binnengebieden binnen het moeras langzaam verdrinkt, het creëren van kleine vijvers in de loop van de tijd in een proces dat bekend staat als vijveren. Elke vijver wordt groter, uiteindelijk stabiliseren als nieuw anorganisch sediment wordt afgezet aan de randen die verdere verdrinking voorkomen. Echter, in de loop van de tijd verschijnen er steeds meer vijvers, het creëren van een omgeving die op Zwitserse kaas lijkt.

"Ons onderzoek suggereert dat vijvervorming niet alleen een geïsoleerde gebeurtenis is, maar een vroeg teken van uitgebreid toekomstig moerasverlies, zelfs bij de huidige snelheid van zeespiegelstijging, ' zei Duran Vinent.

Duran Vinent zei dat het een multidisciplinair probleem is dat een multidisciplinaire oplossing nodig heeft. En, zoals verwacht, het is ingewikkeld.

Bijvoorbeeld, het verlenen van hulp aan kwelders werd getheoretiseerd in de vorm van het opnieuw inbrengen van sediment in het milieu, vergelijkbaar met het vullen van gaten in je tuin om te helpen met drainage. Integendeel, de gegevens van het team suggereren de gezondheid van kwelders - en, daarom, de waarschijnlijkheid van op hol geslagen fragmentatie hangt minder af van de aanvoer van sediment dan van de vegetatie en het organische materiaal.

Dit is zo omdat, zoals Duran Vinent uitlegde, in eb-omgevingen zoals de Golf van Mexico, sediment wordt nooit ver van de rand van een moeras afgezet, het creëren van een ring van anorganisch materiaal rond de buitenkant van moerassen. Hierdoor blijft het binnenland van een moeras afhankelijk van organisch materiaal om de zeespiegelstijging te overleven.

"Als we kijken naar technische ingrepen in kustgebieden, het is een stuk eenvoudiger om iets helemaal opnieuw te bouwen volgens traditionele technische benaderingen, "zei hij. "Je hebt een duidelijk probleem, je hebt een duidelijke procedure, je hebt je materialen en dan bouw je het. Maar wanneer u uw aandacht verlegt naar natuurlijke landschappen of ecosystemen en hoe u deze in stand kunt houden, dingen worden een stuk moeilijker. De manier waarop een natuurlijk landschap het evenwicht bewaart, is soms erg ingewikkeld. Je kunt niet blind ingrijpen."

Fundamenteel en nauwkeurig begrip van natuurlijke processen is van cruciaal belang voor de vooruitgang en innovatie van nieuwe methoden voor kustbehoud.

"Uiteindelijk willen we bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe benaderingen van kusttechniek en ecosysteemherstel die de capaciteit van kustecosystemen gebruiken om zichzelf te ondersteunen en opnieuw op te bouwen. Daar ligt het potentieel van een duurzame ontwikkeling en toekomstige veerkracht van onze kusten, ' zei Duran Vinent.