Se você visitou Outer Banks ou outras ilhas barreira, você provavelmente já experimentou suas personalidades divididas - lugares onde as ondas altas podem atingir a costa arenosa do oceano enquanto as garças perseguem as águas plácidas do pântano salgado a uma curta distância em direção à terra.

Uma nova pesquisa feita por uma equipe da William &Mary e seu Instituto de Ciências Marinhas da Virgínia mostra que esses ecossistemas aparentemente díspares estão, de fato, intimamente ligados, e que a rápida migração das areias das ilhas barreira está levando à perda em grande escala de sapais adjacentes. O estudo deles, recentemente publicado online em Geologia - concentra-se nas ilhas-barreira imaculadas da costa oriental da Virgínia, mas é provavelmente aplicável a sistemas semelhantes de ilhas-barreira em todo o mundo.

A pesquisa da equipe mostra que as ilhas-barreira da Virgínia estão sofrendo erosão ou migrando para a terra a uma velocidade de 3 a 18 pés por ano. Eles estimam que a migração para a terra consome pelo menos 60 acres de sapal por ano, e já enterrou quase 8, 000 hectares desses pântanos salgados desde 1870 - quase 10 por cento da área histórica de habitat do pântano salino da Virgínia. A perda de pântanos é uma preocupação ambiental significativa, dado seu papel benéfico como área de alimentação para aves aquáticas, viveiros para inúmeras espécies marinhas, e capacidade de absorver carbono, poluentes, e energia das ondas.

Autor principal Charlie Deaton, que conduziu a pesquisa enquanto era graduado no Departamento de Geologia da W&M, diz que a equipe chegou aos resultados, "digitalizando e analisando centenas de mapas e fotografias que remontam a 1851, e compará-los com os dados LIDAR que mostram as posições recentes da linha costeira. "

Chris Hein, coautor do estudo, um professor assistente no VIMS, atribui a mudança das linhas costeiras das ilhas à ação das tempestades costeiras. "Furacões e ondas do Norte causam erosão da praia e migração de barreira, "diz Hein." O aumento do nível do mar e outros fatores desempenham um papel contribuinte, definindo as condições para que as tempestades erodam a costa e carreguem as areias das ilhas-barreira em direção ao pântano. "

O terceiro co-autor do estudo, VIMS professor assistente Matt Kirwan, observa que, "As ilhas barreira da Virgínia estão expostas a algumas das taxas mais altas de aumento relativo do nível do mar ao longo da costa atlântica dos EUA." Um estudo VIMS de 2015 coloca a taxa de aumento em Kiptopeke, na costa leste da Virgínia, em ~ 3,7 milímetros por ano nos últimos 50 anos. Isso é um décimo de polegada anualmente, ou mais de meio pé de elevação do nível do mar desde meados da década de 1960.

Observações e modelagem

O estudo da equipe de pesquisa reflete um interesse crescente em como as salinas da barreira posterior podem estabilizar ou desestabilizar as ilhas barreira. Diz Hein, "Os geólogos costeiros historicamente trataram a evolução dos pântanos salgados e das ilhas-barreira separadamente, mas na última década realmente começamos a reconhecer como as mudanças em um podem afetar o outro. "

Uma hipótese, com base em modelos de computador e observações de campo, é que o transporte de areias impulsionado por tempestades sobre uma ilha barreira e para os pântanos ajuda esta última a manter o ritmo vertical com a subida do mar, enquanto a presença de pântanos logo atrás da ilha barreira estabiliza a ilha e atua para retardar sua migração para a terra.

Uma alternativa, o modelo conceitual sugere que a elevação do mar está submergindo nos pântanos de barreira. Nesse cenário, porque mais água pode encher as baías costeiras com a enchente da maré, mais água precisa ser drenada deles conforme a maré diminui. Isso requer canais de barreira cruzada maiores para acomodar o 'prisma de maré' aumentado; estes, por sua vez, carregam barreiras de areia para os deltas das marés enchentes e vazantes - removendo efetivamente os sedimentos de que as ilhas barreira precisam para sobreviver. Com fome de areia, o litoral recua, e a ilha barreira fica mais estreita, ou migra ainda mais rápido.

As descobertas da pesquisa atual contradizem esse conceito de 'transgressão descontrolada'. "Descobrimos que nas ilhas barreira da Virgínia, taxas aumentadas de recuo da linha costeira, na verdade, se correlacionam com uma diminuição do prisma de maré, "diz Hein." O prisma das marés está geralmente diminuindo porque as ilhas barreira estão migrando tão rapidamente que estão diminuindo a área entre elas e o continente para que a água se encha durante a maré alta.

Deaton, Hein, e Kirwan dizem que o principal acoplamento entre as ilhas-barreira da Virgínia e os ambientes de barreira posterior é a rápida migração das ilhas em direção ao continente. Eles estimam que isso é responsável por mais da metade da redução histórica da região na área de sapal, e dizer que a perda de marismas induzida pela migração também pode ser esperada em sistemas de barreira de energia mista semelhantes, como os da Carolina do Sul e Nova Jersey, bem como na Alemanha e ao longo de outras costas distantes.

Os pesquisadores atribuem a perda restante de área de sapal a vários processos de barreira posterior. Um fator importante em baías costeiras maiores é a erosão da borda do pântano por ondas impulsionadas pelo vento.

A equipe de pesquisa tem o cuidado de distinguir a migração para a terra de uma ilha barreira do recuo de sua costa. "Descobrimos que a perda em grande escala da área de pântano salino de barreira posterior é específica para ilhas em migração para o interior, e não simplesmente erosão da costa, "diz Hein." Uma ilha barreira que está migrando para a terra ainda pode manter sua largura; aquele que sofre de erosão costeira invariavelmente ficará mais estreito, e, eventualmente, começar a migrar de uma forma muito restrita. "

Os pesquisadores estão mais preocupados com a perda de sapais em áreas apoiadas por penhascos costeiros ou obstruções humanas, como anteparas ou diques. Diz Hein, "A migração das ilhas barreira em direção à terra supera a migração do pântano para as terras altas. A perda do pântano é uma preocupação particular em áreas onde as terras altas íngremes impedem que o pântano migre para as costas do continente, pois isso evita que o sistema equilibre as perdas com a migração para a terra da ilha barreira. "

"Independentemente da capacidade do pântano de acompanhar o aumento do nível do mar crescendo verticalmente, "adiciona Kirwan, "A perda de pântanos em grande escala pode ser inevitável à medida que os sistemas de barreiras em todo o mundo se equilibram com o aumento do nível do mar, migrando para a terra."