Brug af data i høj opløsning fra det fælles NASA-U. S. Geological Survey Landsat-programmet, forskere har skabt det første kort over årsagerne til ændringer i globale mangrovehabitater mellem 2000 og 2016 - et værdifuldt værktøj til at støtte bevaringsindsatsen for disse vitale kystlinjeforsvarere.
Mangrover er hårdføre træer og buske, der vokser i den s alte, våde, mudrede jord på Jordens tropiske og subtropiske kyster. De beskytter kystlinjerne mod erosion og stormskader; lagre kulstof i deres rødder, stammer og i jorden; og give levesteder for kommercielt vigtige marine arter. Undersøgelsen viste, at tabet af mangrovehabitat generelt faldt i perioden. Men tab fra naturlige årsager som erosion og ekstremt vejr faldt langsommere end menneskelige årsager som landbrug og akvakultur. For bevarings- og ressourceforv altere, der forsøger at forhindre tab eller genetablere nye levesteder, understreger denne konstatering behovet for strategier, der tager højde for naturlige årsager til tab.
Det globale kort vil være til gavn for forskere, der undersøger virkningerne af kulstofkredsløbet af mangroveforøgelse og -tab, samt hjælpe bevaringsorganisationer med at identificere, hvor de skal beskytte eller genoprette disse vitale kysthabitater.
Beskyttelse af kystgrænser
I 2010 dækkede mangrover omkring 53.000 kvadratkilometer af Jordens kystlinjer, og skrævede linjen mellem s altvand og mudret jord med deres lange, stylte-lignende rodsystemer. Størstedelen af disse økosystemer findes i Sydøstasien, men de findes på hele klodens tropiske og subtropiske breddegrader.
Disse hårdføre træer og buske giver en "triple whammy" af miljømæssige fordele, sagde Lola Fatoyinbo Agueh, en miljøforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Mangrover er enestående effektive kulstofdræn: steder, hvor kulstof opbevares ude af atmosfæren. De udgør kun 3 procent af Jordens skovdække, men hvis de alle blev fældet, kunne de bidrage med op til 10 procent af den globale kulstofemission. Tilpasset til at modstå s altvand, stærkt tidevand, iltfattig jord og varme tropiske temperaturer, beskytter mangrover kystlinjerne mod erosion og stormfloder og giver en "voksestue" for havdyr.
"Mangrover giver kystlinjebeskyttelse mod ekstreme storme og flodbølger," sagde Fatoyinbo. "Fordi de er amfibietræer, beskytter deres rodstruktur de indre områder mod kysten, og de beskytter også kysten mod de indre områder, fordi de er i stand til at akkumulere meget af den jord, der kommer ind fra opstrøms eller fra kysten. De holder det sediment i deres rødder og dyrker i det væsentlige nyt land. Hvis du har områder, hvor du har øget erosion på grund af havniveaustigning, kan mangrover måske modvirke det."
Mangrover har været truet af skovrydning i årtier, da landbrug og akvakultur, byudvikling og høst har forårsaget tabet af mere end en fjerdedel af mangroveskovene i de sidste 50 år. Skove i Sydøstasien er særligt hårdt ramt, da lande som Indonesien rydder mangrover for at give plads til reje- og risavl.
Når man planlægger bevarings- eller restaureringsindsatser for disse vigtige skove, skal eksperter vide, hvad de primære menneskelige og naturlige trusler er for deres område. Ved at bruge billeder i høj opløsning fra Landsat 5, 7 og 8 brugte Fatoyinbo og hendes kolleger maskinlæringsalgoritmer til at skabe et højopløsningskort over mangrovetab mellem 2000 og 2016 med en vigtig tilføjelse: De viste, hvad der førte til disse tab.
Holdet fandt ud af, at næsten 1300 kvadratkilometer mangroveskove gik tabt i løbet af undersøgelsesperioden, eller omkring 2 procent af det globale mangroveareal.62 procent af det tabte areal skyldtes menneskelige årsager, primært landbrug og akvakultur. Resten skyldtes naturlige årsager, herunder erosion og ekstreme vejrbegivenheder.
I løbet af perioden faldt både menneskelige og naturlige årsager til tab, sagde holdet. Men menneskelig påvirkning aftog hurtigere.
"På den ene side er det fantastisk," sagde hovedforfatter Liza Goldberg, en NASA Goddard-praktikant og stigende førsteårsstuderende ved Stanford University. "Det viser, at bevaringsindsatsen øges i effektivitet på lok alt plan, og der er en stigning i bevidstheden om vigtigheden af mangrover, økonomisk skade fra storme og tab af menneskeliv. Men på bagsiden er faldet i tab, især i Sydøstasien betyder, at der i mange områder simpelthen ikke er flere mangrover at miste."
Mens de naturlige årsager til tab også faldt, gjorde de det langsommere, sagde teamet. Dette skift i andelen af tabsfaktorer udgør udfordringer for bevarings- og ressourceforv altere.
"Den vigtigste løsning er, at bevarings- og restaureringsbestræbelser bør fortsætte med at øge deres fokus på at evaluere og afbøde naturlige trusler," sagde Goldberg.
Udover deres rolle i at stabilisere kystnære økosystemer, er mangrover afgørende for Jordens kulstofkredsløb - udvekslingen af kulstof mellem jorden, havet, atmosfæren og levende ting. Deres blade falder til jorden og nedbrydes meget langsomt, hvilket skaber kulstofrig tørv i stedet for at slippe den tilbage i atmosfæren. Når disse træer og buske fældes eller ødelægges af storme eller oversvømmelser, slipper det kulstof i stedet ud i atmosfæren, hvor det bidrager til klimaændringer som en drivhusgas.
"Den type kulstofemissioner, du vil se fra mangrover, afhænger af, hvilken type konvertering der sker," sagde Fatoyinbo. "Hvis du laver rydning og graver jorden op, hvor det meste af kulstoffet er lagret for at lægge det i en rejedam, vil det have en meget anderledes emissionshastighed end, lad os sige, en tropisk storm, der kommer ind og skader stående træer, men hvor du måske har genvækst bagefter."
Teamet samarbejder med nonprofitorganisationer og andre organisationer for at få deres data til at fungere, og hjælper med estimering af kulstofemissioner, bevaringsplanlægning og andre initiativer til at beskytte disse økosystemer for fremtidige generationer.
Unge videnskabsmænd i vækst
Goldberg begyndte at arbejde med Fatoyinbo og David Lagomasino, da hun kun var 14, og startede med grundlæggende laboratorieopgaver og gik hurtigt videre til at skrive sine egne analysekoder til mangrovedata. Hun afsluttede for nylig sit sidste år på gymnasiet på Atholton High School i Maryland og vil begynde på bachelorstudier på Stanford University til efteråret.
"At arbejde med Liza har været virkelig fantastisk. Hun er meget inspirerende," sagde Fatoyinbo. "Vi havde mange diskussioner med hende og store internationale organisationer, der er interesserede i mangrover, og da vi spurgte, hvad der ville hjælpe dem bedre med at implementere deres politikker og procedurer, blev vi ved med at høre om behovet for bedre forandringskort og bedre forståelse af, hvad drivkraften bag forandringer. er. Liza tog det og løb med det."
Goldberg planlægger at fortsætte samarbejdet med Fatoyinbos team under hendes bachelorstudier.
"Det har været en ære at arbejde med Lola og hendes team i de sidste par år," sagde Goldberg. "Det er sjældent at finde et miljø, hvor folk er så støttende uanset din alder og niveau af ekspertise, og det har været uvurderligt for min egen forskning, mens jeg går på college. Dette miljø er unikt for NASA og for Goddard."
