Według nowego badania satelitarnego lasy namorzynowe na Florydzie, kluczowe dla ekosystemu i ochrony wybrzeża, starają się odbudować po zniszczeniach spowodowanych przez niedawne silne huragany.
Lasy namorzynowe są charakterystyczną cechą Everglades na Florydzie, a ich na wpół zanurzone korzenie tworzą malownicze tunele często eksplorowane przez kajakarzy. Poza swoim uderzającym pięknem, namorzyny odgrywają istotną rolę we wspieraniu zarówno ludzi, jak i życia morskiego. Pomagają stabilizować linie brzegowe, ograniczać skutki pływów, magazynować węgiel i chronić przed erozją spowodowaną przez fale sztormowe. Ich skomplikowany system korzeniowy zapewnia również istotne schronienie dla ryb i innych organizmów wodnych.
Zagrożenia klimatyczne dla odporności namorzynów
Chociaż namorzyny są wyjątkowo odporne na powodzie, nowe badanie opublikowane w Teledetekcja środowiska ujawnia, że ich zdolność do regeneracji jest testowana jak nigdy dotąd. Wykorzystując dane z satelitów Landsat, naukowcy zbadali warunki namorzynowe na Florydzie od stycznia 1999 r. do kwietnia 2023 r. Odkrycia pokazują, że w miarę jak huragany stają się częstsze i dotkliwsze, niektóre lasy namorzynowe tracą swoją naturalną zdolność do odrodzenia się.
„Nasze monitorowanie wykazało znaczny wzrost obszaru namorzynów, które utraciły swoją naturalną zdolność do regeneracji w wyniku niedawnych huraganów, takich jak Irma w 2017 roku i Iana w 2022 r.” – powiedział Zhe Zhu, współautor badania i były członek zespołu naukowego Landsat USGS-NASA.
W poprzednich badaniach często analizowano konkretne zakłócenia, takie jak huragan, i monitorowano wszelkie straty w lasach namorzynowych po uderzeniu burzy. Dla przykładu poniższe zdjęcie, uzyskane przez G-LiHT (Goddard Lidar, Hyperspectral and Thermal Imager) pokazuje namorzyny w południowej Florydzie zniszczone przez huragan Irma. W nowym badaniu naukowcy starali się uzyskać pełniejszy obraz zmian warunków namorzynowych w czasie, mając nadzieję na wgląd w to, jak drzewa te regenerują się.
Naukowcy stworzyli cztery kategorie warunków namorzynowych: zdrowe, zakłócone, regenerujące się i zanikające. Zdrowy las namorzynowy nie wykazuje żadnych zmian po uderzeniu burzy. Na zaburzony namorzyn wpływa burza, ale w tym samym sezonie wegetacyjnym wraca do zdrowego stanu. Odradzający się namorzyn potrzebuje więcej niż jednego sezonu wegetacyjnego, aby się odrodzić. Upadający las namorzynowy to taki, który nie regeneruje się naturalnie po zakłóceniu, ale zamiast tego stoi w obliczu długotrwałego upadku.
Monitoring satelitarny i strategie ochrony
Zaletą tego podejścia satelitarnego jest to, że umożliwia ciągłe monitorowanie warunków namorzynowych. Naukowcy mogą rejestrować zakłócenia na bieżąco. Używali A uczenie maszynowe algorytm klasyfikacji warunków namorzynowych, który może być stale aktualizowany w miarę udostępniania nowych danych Landsat. Może także zapewnić wczesną identyfikację oznak zanikania namorzynów, ostrzegając zarządców gruntów o tym, gdzie powinni skoncentrować swoje wysiłki.
„Nasze badania mają na celu zapewnienie systemu wczesnego ostrzegania o zanikaniu namorzynów, pomagając w identyfikacji obszarów zagrożonych, zanim nastąpią nieodwracalne straty” – powiedział Zhu.
Wizualizacja zmian odporności namorzynów
Jednym z najwyraźniejszych sposobów wizualizacji zmieniającej się odporności lasów namorzynowych jest porównanie regeneracji po różnych zakłóceniach. Mapy na górze tej strony, utworzone przy użyciu algorytmu opartego na Landsat, pokazują stan namorzynów w południowym Parku Narodowym Everglades graniczącym z Zatoką Meksykańską.
Mapy pokazują stan namorzynów przed i po Huragan Wilma w 2005 roku i Huragan Irma w 2017 r., w obu przypadkach Kategoria 5 burze. Podczas gdy większość uszkodzonych namorzynów powróciła do naturalnego stanu po huraganie Wilma, w następstwie Irmy namorzynowy obszar uległ znacznemu upadkowi (zaznaczonemu na mapie kolorem pomarańczowym), w tym niektóre, które ostatecznie stały się „lasami duchów” – lasami martwych drzew.
Przyszłe kierunki i spostrzeżenia
W przyszłych pracach naukowcy mają nadzieję rozszerzyć obszar badań i opracować system monitorowania warunków namorzynowych na całym świecie. W międzyczasie planują udoskonalić obecny algorytm, aby lepiej zrozumieć różne czynniki wpływające na zmiany w lasach namorzynowych.
„Identyfikując, czy przyczyną zmian są ekstremalne zjawiska pogodowe, podnoszący się poziom mórz czy działalność człowieka, możemy zapewnić bardziej ukierunkowane informacje na temat strategii ochrony i zarządzania w szybko zmieniającym się środowisku” – powiedział Zhu.
NASA Zdjęcie z Obserwatorium Ziemi wykonane przez Lauren Dauphin na podstawie danych Yang, Xiucheng i in. (2024).
Odniesienie: „Śledzenie zmian stanu namorzynów za pomocą gęstych szeregów czasowych Landsat” autorstwa Xiucheng Yang, Zhe Zhu, Kevin D. Kroeger, Shi Qiu, Scott Covington, Jeremy R. Conrad i Zhiliang Zhu, 11 października 2024 r., Teledetekcja środowiska.
DOI: 10.1016/j.rse.2024.114461
