Потеря земли в Луизиане
Луизиана каждый час теряет футбольное поле земли, уходящей в океан?
ПОЛНЫЙ ОТВЕТ
Да. Торбьерн Э. Торнквист, профессор геологии в Университете Тулейн в Новом Орлеане, сообщил нам по электронной почте: «Оценки немного различаются, но в целом метафора «одно футбольное поле в час» очень разумна».
Согласно последнему анализу Геологической службы США в 2011 году, Луизиана теряла в среднем 16,6 квадратных миль земли в год с 1985 по 2010 год, что соответствует примерно футбольному полю в час. В общей сложности с 1932 по 2010 год штат потерял 1883 квадратных мили земли — площадь, более чем в 1,2 раза превышающую площадь Род-Айленда.
Ученые говорят, что потеря земель в Луизиане связана как минимум с тремя основными факторами: (1) уменьшением потока наносов из реки Миссисипи и ее притоков, (2) оседанием или опусканием земли и (3) повышением уровня моря. Эти факторы возникают в результате естественных процессов, вмешательства человека или того и другого.
Однако до вмешательства человека взаимодействие природных процессов привело к чистому увеличению земель в регионе, что привело ученых к выводу, что потеря земель в Луизиане является антропогенным явлением.
Последствия потери земель в штате включают снижение защиты от наводнений во время ураганов и тропических штормов, а также угрозы для коммерческого рыболовства и нефтегазовой промышленности штата.
Почему потеря водно-болотных угодий имеет значение
Когда ученые говорят об утрате земель в Луизиане, они имеют в виду превращение водно-болотных угодий в открытую воду.
Водно-болотные угодья, которые составляют примерно 11 процентов территории штата, представляют собой области, где уровень воды колеблется вокруг поверхности почвы. Это одна из самых разнообразных и продуктивных экосистем в мире, наряду с тропическими лесами и коралловыми рифами. Они обеспечивают пищей множество различных животных, от насекомых до млекопитающих, включая людей.
В частности, в Луизиане 75 процентов промысловых видов рыб и моллюсков зависят от водно-болотных угодий штата для размножения и выживания, сообщает Управление по охране и восстановлению побережья Луизианы. В результате, когда исчезают водно-болотные угодья, исчезают и среды обитания, поддерживающие рыбную промышленность.
Нефтегазовой промышленности также угрожает потеря водно-болотных угодий в штате. «По мере того, как береговая линия отступает, сплетения трубопроводов подвергаются воздействию агрессивной морской воды», — говорится в статье, опубликованной в Bloomberg в августе 2016 года. Поскольку нефтеперерабатывающие заводы и порты также находятся под угрозой, потеря водно-болотных угодий угрожает энергетической инфраструктуре на сумму 100 миллиардов долларов, сообщает Bloomberg.
Наконец, водно-болотные угодья защищают от наводнений, впитывая и замедляя паводковые воды.
По данным Агентства по охране окружающей среды за 2006 год, один акр водно-болотных угодий, площадь которого меньше футбольного поля, может хранить примерно 1 миллион галлонов воды. Водно-болотная растительность также замедляет скорость паводковых вод. Следовательно, водно-болотные угодья «могут фактически снизить высоту затопления и уменьшить разрушительный потенциал воды», объясняет EPA.
Прибрежные водно-болотные угодья, такие как в Луизиане, особенно защищают от прибрежных наводнений и штормовых нагонов, вызванных ураганами и тропическими штормами.
Прибрежные наводнения происходят в периоды сильных дождей, приливов и сильных ветров, дующих вглубь суши с океана. Точно так же штормовой нагон «вызван силами, создаваемыми сильным штормовым ветром, волнами и низким атмосферным давлением», — поясняет Национальное управление океанических и атмосферных исследований. Другими словами, оба этих явления определяются движением воды вглубь суши от побережья.
Например, степень воздействия урагана Катрина на Новый Орлеан и прилегающие районы в 2005 году можно было бы частично смягчить, если бы водно-болотные угодья оставались нетронутыми. Катрина «является ярким примером ущерба и разрушений, которые могут быть вызваны [штормовым] нагоном», — говорит NOAA.«По меньшей мере 1500 человек погибли во время «Катрины», и многие из этих смертей произошли прямо или косвенно в результате штормового нагона», — говорится в сообщении агентства.
Причина 1: Уменьшенный поток наносов
Уменьшение потока наносов из реки Миссисипи и ее притоков в значительной степени ответственно за потерю водно-болотных угодий в Луизиане.
До того, как люди поселились в этом регионе, поток наносов создал достаточно земли на юго-востоке Луизианы, чтобы более чем компенсировать естественное повышение уровня моря (из-за естественной климатической изменчивости), опускание земли и случайные штормы.
Фактически, по оценкам исследователей, за тысячи лет до вмешательства человека в дельте реки Миссисипи поток наносов привел к чистому увеличению более чем 9 650 квадратных миль водно-болотных угодий, что превышает площадь Вермонта.
Когда люди поселились в этом районе, они начали управлять рекой Миссисипи, строя дамбы (см. изображение слева) вдоль границ реки, чтобы предотвратить наводнение.
В отличие от прибрежных наводнений, речные наводнения возникают, например, когда реки выходят из берегов после сильного дождя или таяния снега. Затопление рек также может быть вызвано осадками вверх по течению, тогда как затопление прибрежных зон по умолчанию происходит с побережья (ниже по течению).
Построив дамбы, люди предотвратили попадание значительного количества наносов в заболоченные поймы. Отложения образовали водно-болотные угодья, когда они погрузились из-за опускания земли и естественного повышения уровня моря.
Это означает, что существует компромисс между смягчением речных наводнений и смягчением последствий наводнений в прибрежных районах и штормовых нагонов в Луизиане, объясняют Роберт Р. Твилли, профессор океанографии и прибрежных наук в Университете штата Луизиана, и другие исследователи в статье, опубликованной в июле 2016 года.
Опубликовано в журнале Наука об устойчивом развитииВ этой статье сравнивались изменения в соотношении суши и воды в период с 1932 по 2010 год в двух разных регионах водно-болотных угодий вдоль побережья Луизианы — в бассейнах Атчафалая и Терребонн.
Бассейн Атчафалая поддерживает поток наносов и, как следствие, «является единственным регионом прибрежной Луизианы, который формирует дельтовые водно-болотные угодья и подтверждает способность реки поддерживать ландшафт дельты, если допустить перенос наносов через прибрежную пойму». — пишут исследователи.
В бассейне Терребонн поступление наносов из реки Миссисипи было прекращено в 1903 году из-за строительства дамб. Следовательно, в регионе произошла относительно резкая потеря земель.
Сравнивая эти два региона, исследователи пришли к выводу, что снижение потока наносов стало существенной причиной потери водно-болотных угодий в Луизиане. «Оседание, безусловно, способствует потере земли, но в этих случаях мы предполагаем, что поступление наносов оказывает более сильное влияние», — говорят авторы.
Причина 2: оседание
Уменьшенный поток наносов является антропогенным фактором потери водно-болотных угодий в Луизиане. Но оседание или опускание земли связано как с естественными, так и с антропогенными факторами, такими как уплотнение отложений и грунтовые воды и добыча нефти соответственно.
Уплотнение отложений — это процесс, при котором отложения под землей со временем становятся все более плотными и менее пористыми. Независимо от деятельности человека, этот процесс всегда происходит в регионе.
Торнквист из Тулейна сообщил нам по электронной почте, что для водно-болотных угодий Луизианы в целом «нынешние темпы оседания, вероятно, являются преимущественно естественными». Но человеческая деятельность могла увеличить скорость погружения земли в регионе в прошлом, добавил он.
В статье, опубликованной в ноябре 2011 г. Письма о геофизических исследованиях, Александр С. Колкер, адъюнкт-профессор Морского консорциума университетов Луизианы, и другие указали на добычу нефти как на потенциальный фактор, усугубляющий оседание суши в 20 веке.
Когда жидкости, такие как нефть, извлекаются из земли, это уменьшает объем резервуара, тем самым вызывая погружение земли.
Южная Луизиана произвела 114 миллионов баррелей нефти в 1945 году, до 437 миллионов баррелей в 1968 году и обратно до 55 миллионов баррелей в 2005 году. Группа Колкера обнаружила «тесное соответствие» между этими изменениями добычи нефти в регионе и изменениями темпов оседания. , что предполагает, что эта человеческая деятельность может иметь «быстрое влияние» на скорость погружения земли в регионе.
Это означает, что нефтяной и газовой промышленности не только угрожает потеря земель в регионе, как упоминалось ранее, но они также являются частью причины этого явления.
Торнквист также сказал нам, что в локализованных районах, таких как Новый Орлеан, «человеческое влияние» было и остается основной причиной оседания земли.
В мае 2016 года ученый и инженер НАСА по радарам Кэтлин Э. Джонс и другие обнаружили, что добыча поверхностных и подземных вод вызывает оседание в Новом Орлеане и прилегающих районах. Опубликовано в Журнал геофизических исследований: Solid EarthИсследование выявило особенно высокие темпы опускания земли вокруг «крупных промышленных объектов» недалеко от Нового Орлеана.
Хотя затопление земель в Новом Орлеане напрямую не привело к потере водно-болотных угодий, оно могло сделать город еще более уязвимым для наводнений во время таких штормов, как ураган Катрина.
Причина 3: повышение уровня моря
Торнквист добавил, что, хотя сокращение потока наносов из-за управления рекой на сегодняшний день было основным фактором, приведшим к потере земель в Луизиане, «в более долгосрочной перспективе [абсолютное] повышение уровня моря, вызванное увеличением выбросов парниковых газов, будет самой большой проблемой. ”
Ученые смотрят на повышение уровня моря двумя разными способами. Абсолют повышение уровня моря учитывает только увеличение высоты океана из-за таяния ледяных шапок и потепления морей. Родственник однако повышение уровня моря включает как абсолютный подъем, так и изменения рельефа, в том числе оседание суши в конкретных районах.
На самом деле Торнквист и другие ученые из Тулейна обнаружили, что 35 процентов водно-болотных угодий в дельте Миссисипи и 58 процентов на равнине Шенье, которые вместе охватывают южную часть Луизианы, могут не успевать за относительным повышением уровня моря. Скорость относительного повышения уровня моря в регионе в настоящее время составляет от 4 до 20 миллиметров в год, что является одним из самых высоких показателей в мире.
Опубликовано в Связь с природой в этом месяце их исследование означает, что — даже если темпы абсолютного повышения уровня моря и опускания суши останутся прежними — большая часть нынешнего побережья Луизианы находится под угрозой исчезновения.
Но скорость абсолютного повышения уровня моря, скорее всего, не останется прежней, что сделает его все более опасным для водно-болотных угодий Луизианы.
До вмешательства человека абсолютный уровень моря поднялся во всем мире из-за естественной климатической изменчивости — примерно на 400 футов за последние 20 000 лет. Как мы уже упоминали, поток наносов из реки Миссисипи мог идти в ногу с этим подъемом, а также со скоростью опускания суши.
Человеческая деятельность, в том числе сжигание ископаемого топлива, привела к тому, что скорость абсолютного повышения уровня моря с начала 20 века увеличилась примерно втрое. И ожидается, что к концу 21-го века этот показатель еще больше возрастет.
По телефону Торнквист сказал нам, что оценки его группы были «консервативными». Тем не менее, «когда вы все занижаете, это все равно выглядит плохо», — сказал он.
Еще больше причин
Другие факторы также способствуют потере земель в Луизиане. Например, управление рекой выходит за рамки строительства дамб для защиты от наводнений.
Водно-болотные угодья были углублены для строительства более 10 000 миль транспортных каналов, используемых нефтегазовой промышленностью. Эти каналы сделали оставшиеся водно-болотные угодья уязвимыми для проникновения соленой воды из Мексиканского залива. Некоторые водно-болотные угодья Луизианы представляют собой пресноводные экосистемы, а это означает, что соленая вода вызывает ухудшение их растительности.
В то время как многие сложные процессы способствуют потере водно-болотных угодий в Луизиане, ученые согласны с тем, что сокращение потока наносов из-за строительства дамб для предотвращения наводнения на реке стало важным фактором. Без потока наносов регион не может идти в ногу с оседанием суши и повышением уровня моря — и то, и другое происходит как естественным, так и антропогенным образом.
Но в будущем повышение уровня моря может представлять наибольшую угрозу для побережья Луизианы, учитывая, что скорость абсолютного повышения уровня моря увеличивается из-за глобального потепления — еще одного явления, в основном вызванного деятельностью человека.
Примечание редактора: SciCheck стал возможен благодаря гранту Stanton Foundation.
Источники
Управление береговой охраны и восстановления Луизианы. «Комплексный генеральный план Луизианы для устойчивого побережья». 2017.
Национальная лаборатория сильных штормов. Суровая погода 101: Типы наводнений. Национальное управление океанических и атмосферных исследований. По состоянию на 19 марта 2017 г.
Команда Морского портала. «Подъем уровня моря». Смитсоновский институт. По состоянию на 19 марта 2017 г.
«Уплотнение и цементация». Геологическое общество. По состоянию на 19 марта 2017 г.
Хольцер, Томас Л. и Галлоуэй, Девин Л. «Воздействие оседания земли, вызванного изъятием подземных флюидов в Соединенных Штатах». Обзоры в инженерной геологии. 11 мая 2005 г.
Бралоуэр, Тимоти и Байс, Дэвид. «Абсолютное и относительное изменение уровня моря». Университет штата Пенсильвания. По состоянию на 19 марта 2017 г.
Дардис, Дебора и Пендарвис, Пэт. «Исчезающие БОЛОТНЫЕ ЗЕМЛИ Луизианы». Университет Юго-Восточной Луизианы. По состоянию на 19 марта 2017 г.
Шипани, Ванесса. «Прюитт снова об изменении климата». FactCheck.org. 9 марта 2017 г.
АООС. «Что такое водно-болотное угодье?» По состоянию на 19 марта 2017 г.
Спросите SciCheck
В. Являются ли вакцинированные и ревакцинированные люди более восприимчивыми к инфекции или заболеванию омикронным вариантом, чем непривитые люди?
О. Нет. Вакцинация повышает вашу защиту от COVID-19.Иногда некоторые необработанные данные могут свидетельствовать об обратном, но эта информация не может быть использована для определения того, насколько хорошо действует вакцина.
