Por quase um século, o quebra-mar O'Shaughnessy segurou a areia e os mares da Ocean Beach de São Francisco. Trabalhando ainda mais:o quebra-mar de Galveston, construída após o furacão mais mortal da América em 1900, matou milhares de pessoas no Texas.

Esses são apenas dois exemplos de como as costas dos Estados Unidos - particularmente aquelas com grandes populações urbanas - foram blindadas com estruturas feitas pelo homem.

Essas estruturas traçam essencialmente uma linha na areia que restringe a capacidade da linha costeira de responder às mudanças no nível do mar e outros processos costeiros dinâmicos. Embora os efeitos ecológicos resultantes tenham sido estudados mais nos últimos anos, a pesquisa foi amplamente conduzida em ambientes específicos, tornando difícil generalizar esses efeitos entre os ecossistemas e tipos de estrutura.

Um novo estudo realizado por uma equipe de cientistas marinhos da UC Santa Bárbara e colegas de três locais costeiros da rede de Pesquisa Ecológica de Longo Prazo (LTER) da National Science Foundation fornece um primeiro passo importante para generalizar as respostas ecológicas à blindagem em toda a ampla diversidade de configurações costeiras onde essas estruturas são usadas. As descobertas da equipe aparecem online e serão publicadas neste outono em uma edição especial da revista Estuaries and Coasts, "Impactos do uso do solo costeiro e da blindagem da linha costeira nos ecossistemas estuarinos."

Comparando notas

O tipo de estrutura de blindagem varia amplamente com a configuração do ambiente, variando de enormes paredões e revestimentos ao longo da costa aberta exposta pelas ondas a anteparas menores e recifes de ostras artificiais em pântanos e estuários. "O tamanho e a forma dessas estruturas feitas pelo homem muitas vezes resultam na perda de habitats entre marés, "disse a autora principal Jenifer Dugan, um biólogo pesquisador no Instituto de Ciências Marinhas da UCSB. "A extensão dessa perda é uma função da configuração ambiental, tipo de estrutura e até que ponto em direção ao mar e ao longo da costa a estrutura se estende. "

Cientistas de três programas LTER muito diferentes já estavam trabalhando no impacto ecológico da blindagem costeira em seus respectivos locais. No LTER Costeiro de Santa Bárbara, estudos dos efeitos dos quebra-mares em praias de costa aberta revelaram impactos ecológicos significativos que se estendem até as aves. O projeto Georgia Coastal Ecosystems (GCE) conduziu estudos sobre os efeitos da blindagem de pequena escala em pântanos salgados. Os estudos no LTER da Reserva da Costa da Virgínia enfocaram o uso de recifes de ostras construídos e linhas costeiras vivas como estratégias de proteção costeira.

"O que havia de novo nessa colaboração entre locais era colocar esses estudos específicos de locais em perspectiva, fazendo comparações em uma ampla gama de habitats, "disse o co-autor Merryl Alber, professor de ciências marinhas da Universidade da Geórgia e investigador principal do projeto GCE LTER.

O estudo colaborativo sintetiza as descobertas da literatura existente examinando diferentes tipos de blindagem em uma variedade de ecossistemas de sedimentos moles. Os cientistas usaram esses dados para avaliar um novo modelo conceitual que criaram durante dois workshops cross-site LTER.

Expondo lacunas no conhecimento

“Nosso modelo usa dois eixos simples:a configuração ambiental da estrutura de blindagem em termos de energia hidrodinâmica, como regimes de ondas e marés, e o grau em que uma estrutura foi construída para retardar o movimento da água ou realmente impedi-la de passar, "Dugan explicou." Em seguida, revisamos os resultados de um amplo espectro de estudos na literatura e usamos essas informações para avaliar o quão bem nosso modelo conceitual poderia prever os efeitos ecológicos da blindagem. "

Dos 88 estudos revisados ​​pelos pesquisadores, a maioria foi conduzida em ambientes de energia muito baixa - predominantemente pântanos salgados e riachos de maré, mas também manguezais - e cerca de um quarto em sistemas de energia média, como portos, fozes e estuários dos rios. Apenas 15% se concentraram em ambientes de alta energia - principalmente praias de areia da costa aberta.

Entre as seis categorias de respostas ecológicas examinadas, os resultados da literatura existente focaram amplamente nas mudanças na distribuição de habitat e espécies, deixando perguntas sobre como a blindagem costeira afeta outras respostas ecológicas importantes, como o ciclo de nutrientes, conectividade, produtividade e estrutura trófica. Os efeitos negativos da blindagem da linha costeira foram relatados em todas as seis categorias de respostas ecológicas.

"Nossa revisão não apenas revelou grandes lacunas no conhecimento, mas também destacou o fato de que as informações existentes sobre as respostas ecológicas à blindagem são distribuídas de forma desigual entre os tipos de habitat de sedimentos moles e não cobrem necessariamente a gama de contextos ambientais e de blindagem potenciais, "disse o co-autor Kyle Emery, um ex-aluno da Universidade da Virgínia que agora está fazendo seu doutorado na UCSB. "Nosso trabalho deixa claro que certamente há espaço para mais estudos."

Próximos passos

De acordo com Dugan, à medida que o nível do mar continua a subir, as estruturas de blindagem costeira existentes provavelmente experimentarão uma maior energia hidrodinâmica, independentemente de seu ambiente. Esse, ela notou, vai ampliar os impactos ecológicos em muitos ambientes.

Descobriu-se que, de modo geral, o modelo conceitual gerou previsões úteis da direção e do impacto relativo de diferentes tipos de blindagem costeira em ecossistemas de sedimentos moles. "Entender como essas respostas ecológicas variam com a energia hidrodinâmica e seus efeitos no fluxo de água pode ajudar as pessoas a projetar e instalar estruturas de blindagem que podem ter menos impacto ecológico, "Dugan disse." Então, o menu de opções conteria não apenas o custo da estrutura, mas também alguma ideia das implicações ecológicas de cada tipo de estrutura com base no cenário ambiental. "

“Esta é uma das primeiras tentativas de avaliar como as estruturas de engenharia em praias e outros ambientes sedimentares afetam a biota que habita esses locais, "disse David Garrison, um diretor de programa LTER na National Science Foundation, que apoiou a pesquisa. Com cerca de 40 por cento da população humana do país vivendo em condados costeiros, Garrison observou que o estudo é certamente oportuno.