VIMS获得大笔拨款,以最大限度地提高海湾的未来健康
项目将确定可持续发展的关键社会和生态因素
自上一个冰河时代结束以来,切萨皮克湾地区的海平面已经上升了数千年。今天的不同之处在于,海平面上升的速度正在加快,数百万人和数十亿美元的财产占据着海湾不断变化的海岸线。
现在,美国国家科学基金会向一个由威廉玛丽大学弗吉尼亚海洋科学研究所的研究人员领导的多机构团队提供了941,590美元的赠款,该团队将资助一项为期四年的努力,以确定决策者和沿海居民如何最好地应对海平面上升,以最大限度地提高人类福利和海湾健康。该项目还包括来自老道明大学和佐治亚大学的合作伙伴。
VIMS海岸资源管理中心的项目负责人和主任Carl Hershner说:“我们的研究将检查在自然资源受到气候变化和人类对气候变化的反应影响的沿海系统中实现可持续性的潜力。”
唐娜·玛丽·比尔科维奇是CCRM的同事和联合负责人,她补充说:“我们正在讨论如何管理一种我们知道面临巨大压力的资源,这种资源很可能在下个世纪急剧减少。问题是,在此期间,我们能否在管理项目中采取措施,将沿海资源提供的生态系统服务维持在尽可能高的水平。”
这项研究将在两个相互关联的方面进行:实地研究和开发一套计算机模型,这些模型可以综合和模拟人类决策与环境之间的相互作用。
由Bilkovic和W&M生物学教授Randy Chambers和Matthias Leu领导的实地研究旨在填补科学家对沼泽和活海岸线如何影响生态过程的理解空白-例如通过捕获沉积物,减少波浪作用和潜在的碳储存-以及它们如何影响鱼类,鸟类,海龟和其他海洋物种的分布和生存。有生命的海岸线现在是建议的替代方案,以稳定英联邦的潮汐海岸线.
在建模方面,赫什纳说:“通过模拟海岸线所有者如何应对不断上涨的水位——无论他们是什么都不做,还是建造一个隔离墙,还是创造一个活生生的海岸线——然后模拟他们的决定和政策制定者的行动的生态后果,我们将能够发现最好地管理人类和自然系统的机会和选择。”
领导建模工作的是VIMS教授沈健和约瑟夫·张,他们在开发和完善两个最先进的计算机模型- HEM3D和SCHISM方面发挥了重要作用。这些模型可以精细地模拟切萨皮克湾及其高度弯曲的海岸线内的水和沉积物的运动,并且还有一个额外的好处,就是可以向国际建模界的其他成员开放。
从社会科学的角度提供见解的是萨拉·斯塔福德,沃姆大学公共政策项目的教授和主任,以及莎娜·琼斯,沃姆大学法学院弗吉尼亚海岸政策诊所的前主任,现在是佐治亚大学卡尔·文森政府研究所的教员。斯塔福德说:“VIMS的海岸线项目数据库为我们提供了一个无与伦比的机会来研究海岸条件和业主管理决策之间的关系。”该数据库是通过VIMS在弗吉尼亚州海岸线许可方面的作用开发的,提供了自1976年以来在英联邦进行的每个海岸线项目的记录。
有效管理的好处远远超出了海岸线。“良好的管理决策可以让海岸线沼泽继续提供生态系统服务,如支持渔业、改善水质和减少海岸侵蚀,”赫什纳说。“这反过来影响了整个海湾,对海洋生物和沿海和内陆居民都有好处。”
以现有资源为基础
除了VIMS的海岸线项目数据库之外,新资助的项目还建立在VIMS的海岸线清单上,CCRM的研究人员已经绘制了切萨皮克湾11,684英里海岸线的每一英尺地图——要么开着小船行驶,要么仔细研究高分辨率的航空照片。由此产生的数据库-可作为交互式在线地图-以海岸线类型(例如,天然沼泽或海滩、防波堤、舱壁、码头、碎石或活海岸线)来描述海湾“海岸景观”的特征;任何岸滩的属性(高度、稳定性和植被覆盖);土地用途(如农业、林业、住宅、工业);以及其他陆上和近岸特征。
Bilkovic说:“这个跨学科项目的一个非常令人兴奋的方面是,我们将能够综合几十年来从自然和人类系统收集的监测数据,形成一个框架,可以为沿海的可持续性提供信息。我们对海岸线管理活动、潮汐沼泽分布和变化的详细记录,以及海平面上升对湿地资源的影响,是我们计划检查和模拟业主决策的关键,以及这些决策如何影响生态系统服务的持续提供。”
该项目的结果也将适用于英联邦和切萨皮克湾水域以外的地区。
赫什纳说:“我们的研究结果不仅适用于弗吉尼亚州,也适用于任何地方的私有财产所有者,因为他们处于平衡私人风险降低和环境影响的位置。”
NSF海岸观测系统
目前的项目由美国国家科学基金会的科学、工程和教育可持续发展计划(简称SEES)资助,并建立在之前的SEES“孵化器”资助基础上,该资助允许研究团队在投入额外资源之前测试其建模方法的可行性。
“在我们的孵化器项目中,”赫什纳说,“我们研究了切萨皮克湾人类活动与自然系统之间的联系,切萨皮克湾被广泛认为是地球上人类与自然系统相互作用最激烈的地方。”
美国国家科学基金会表示,沿海see项目旨在确定和资助科学和工程前沿的工作,特别是为了更好地理解沿海系统中人类活动与自然系统之间的联系,其目标是告知社会关于将这些系统用于经济、美学、娱乐、研究和保护目的的决策。