数千年来,湿地在世界海岸线上蓬勃发展,在人类和野生动物的生活中发挥着宝贵的作用。它们保护陆地免受风暴潮的侵袭,阻止海水污染饮用水供应,并为鸟类、鱼类和濒危物种创造栖息地。新的研究警告说,如果不采取行动保护沿海湿地,到2100 年,全球将失去多达 30% 的沿海湿地,这将对全球变暖和沿海洪水造成巨大影响。
随着地球变暖,海平面上升的速度也越来越快。湿地一般通过向上建造,每年向内陆爬升几米,从而跟上了步伐。但是,加高的路基、城市、农场和不断升高的地势会让湿地无处可去。对本世纪中期海平面上升的预测表明,水线移动的速度将比湿地迁移的速度快15到100倍。
图:孟艺瑄摄 ©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)工作组
我们现在看到的海平面上升速度意味着,在未来数年或数十年内,今天的部分沿海湿地生态系统将以前所未有的速度消失在海洋中。沿海湿地有助于清除大气中的二氧化碳,从而对全球变暖程度产生直接影响。它们也是一种重要的海岸保护形式,可以降低海浪的能量和风暴潮的强度,从而减少海岸侵蚀和海岸洪水。
湿地植物在过去能够与时俱进
沿海地区之所以有广阔的湿地,在很大程度上是因为海平面几千年来一直相对稳定。
湿地植物可以很容易地适应海平面的微小变化,因为这些变化通常每年不到1毫米。植物会自然地产生或捕获沉积物,抬高地势,以跟上海平面的上升。湿地生态系统还善于水平迁移,因此可以在随着时间推移慢慢被淹没的海岸线区域定居。
然而,大约一个半世纪前,世界气候开始发生变化。工厂和汽车燃烧化石燃料,向大气中排放越来越多的二氧化碳,导致全球气温升高。这也使海洋变暖,导致海洋扩张,加速了冰川和冰原的融化。海水的热膨胀和陆地冰层的融化共同增加了海洋的体积,导致海平面以越来越快的速度上升。
美国国家海洋和大气管理局在分布于美国沿海的测量仪上收集的水位数据显示,目前海平面的平均上升速度约为每年10毫米,比过去快得多,而且预计上升速度还将继续加快。在21 世纪下半叶,科学家预计海平面平均每年将上升约30毫米。这比工业革命前的上升速度快 30倍。
海平面上升的速度超过了湿地的适应能力
目前,大西洋中部和美国东南部沿岸海平面上升的速度超过了大多数沿海湿地植物群落的增高速度。
几十年内,这些重要生态系统的大部分很可能会被淹没。随着时间的推移,曾经被郁郁葱葱、广阔无垠和连成一片的沿海湿地生态系统所占据的地区将变得遍布孤立的小池塘,这些池塘不断扩大,相互连接,最终变成开阔的海水。
美国大西洋中部和墨西哥湾东部沿海平原已公布的湿地水平迁移率进行了区域分析,结果表明,湿地每年向内陆迁移的速度在几米到几十米之间。然而,在这些地区,根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)对2050年海平面的预测计算,海岸线向内陆移动的理论速度为每年100到150米。这比湿地的移动速度快15到100倍。
科学家们通常用来模拟沿海湿地对海平面上升的适应能力的淹没模型假定湿地将以与海岸线相同的速度向内陆迁移。这些模型似乎高估了沿海湿地的恢复能力,本世纪湿地的损失将高于预测。
即使在最雄心勃勃的二氧化碳减排方案下,本世纪海平面也可能继续加速上升。这意味着,随着气候继续变暖,海洋水位继续上升,目前存在于我们海岸线上的湿地生态系统的消失将持续几代人的时间。
保护这些宝贵生态系统的3种方法
怎样才能拯救我们的沿海湿地呢?可以采取哪些行动来尽量减少这些具有重要生态和经济意义的区域的损失?
首先,土地管理者可以实施一些计划,在目前存在沿海湿地的地区附近获取或创建保护走廊。这些未开发或自然景观将提供一条通道,随着海平面的上升,湿地可以通过这条通道向内陆移动。
其次,移除人类建造的建筑物(道路、堤坝、防洪堤)似乎比以往任何时候都更为紧迫,因为这些建筑物将阻止沿海湿地向陆地推进。
俄勒冈州的一个项目拆除了土堤,使湿地得以迁移。在南佛罗里达州,工程师们抬高了迈阿密和那不勒斯之间长达数英里的美国41号公路,以恢复被切断的水流。
最后,在历史上因农业和防洪而排水不畅的地区,地表水管理项目可以恢复流向沿岸地区的淡水。例如,在南佛罗里达州,大沼泽地的雨水阻止了盐水向地下流动,直到修建了大量运河,将该地区的水排到开发和农业用水中。现在,几个大型水管理项目正在将雨水引回大沼泽地,以减缓地下盐水羽流的前进速度,这可能会对淡水湿地和高地植物群落造成致命影响。
文/Maggie 审/Daisy
参考文献略