In risposta all'innalzamento del livello del mare, le isole barriera tendono a migrare verso terra tramite overwash in cui i sedimenti si depositano sulla palude backbarrier. I ricercatori hanno valutato l'importanza della vegetazione montana interna sul movimento del confine palude-altopiano in un sistema di barriera trasgressivo. Col tempo, i paesaggi resistenti ai disturbi con una maggiore variabilità topografica e copertura vegetale hanno portato a tassi più elevati di erosione costiera e da paludi di transizione verso l'altopiano poco o nessuna (A). I paesaggi che rinforzano i disturbi hanno un rilievo topografico inferiore, vegetazione rada e tassi più elevati di conversione da palude a altopiano (B). Credito:VCU
Un nuovo studio sulle isole barriera della Virginia al largo della costa orientale fornisce una comprensione fondamentale di come le isole barriera cambieranno nel prossimo futuro in un clima di riscaldamento, innalzamento del livello del mare ed eventi di tempesta come uragani e uragani.
Lo studio dei ricercatori del Coastal Plant Ecology Lab della Virginia Commonwealth University offre importanti spunti sui processi ecologici e geomorfici che si verificano sulla catena di 23 isole disabitate della Virginia che si estende da Assateague al confine con il Maryland fino a Fisherman Island vicino al Chesapeake Bay Bridge-Tunnel, così come altre isole barriera lungo la costa orientale che aiutano a proteggere la terraferma dalle tempeste che, grazie ai cambiamenti climatici, stanno aumentando di frequenza e intensità.
Le isole barriera hanno dimostrato di essere naturalmente resilienti in risposta al relativo innalzamento del livello del mare migrando verso terra attraverso un processo di "overwash" che deposita sedimenti sulla palude di sbarramento delle isole, mantenendo così l'elevazione sul livello del mare.
Questo studio, che ha esplorato il ruolo della vegetazione interna dell'isola in questo processo, hanno scoperto che il movimento dei sedimenti dall'altopiano alla palude è ostacolato da un'espansione della vegetazione legnosa causata dal riscaldamento del clima invernale.
In altre parole, l'impatto dell'innalzamento del livello del mare sulle isole barriera in Virginia e altrove lungo la costa atlantica è accelerato dal cambiamento climatico.
"Nei sistemi costieri, l'ecologia è stata praticamente ignorata e stiamo dimostrando che una specie che si sta espandendo proprio a causa del riscaldamento climatico sta cambiando radicalmente la migrazione delle isole, " ha detto Julie Zinnert, dottorato di ricerca, ricercatore principale presso il Coastal Plant Ecology Lab e assistente professore presso il Dipartimento di Biologia del College of Humanities and Sciences. "Questo documento sottolinea l'importanza di guardare al cambiamento in tutti i sotto-ambienti su un'isola barriera e non solo all'erosione del litorale."
Lo studio mostra come l'interazione tra l'elevazione e la copertura vegetale interna dell'isola influenzi la migrazione verso terra del confine tra l'altopiano e la palude, un indicatore precedentemente sottovalutato che un'isola sta migrando e, così, l'importanza di includere i processi ecologici nell'interno dell'isola nella modellazione costiera della migrazione delle isole barriera e del movimento dei sedimenti attraverso il paesaggio della barriera, ha detto Zinnert.
Lo studio, "Connettività nei sistemi costieri:la vegetazione delle isole barriera influenza la migrazione degli altopiani in un clima che cambia, " sarà pubblicato in un prossimo numero della rivista Biologia del cambiamento globale .
La ricerca è stata supportata dalle sovvenzioni per la ricerca ecologica a lungo termine della National Science Foundation DEB-1237733 e DEB-1832221 e da una sovvenzione del Fondo per la ricerca presidenziale della VCU.
"Questo studio è un promemoria dell'interconnessione di ciò che le persone spesso vedono come ecosistemi separati, " disse Colette St. Mary, un direttore del programma di ricerca ecologica a lungo termine della National Science Foundation. "Per esempio, le comunità vegetali costiere alterano i modelli del vento e altre variabili, a sua volta formando isole al largo. Per affrontare gli effetti del nostro ambiente in evoluzione, dobbiamo capire questa interconnessione".
La ricerca si è svolta presso il sito LTER della Virginia Coast Reserve della NSF, uno dei 28 di questi siti in cui più di 2, 000 ricercatori applicano l'osservazione a lungo termine, esperimenti e modellazione per capire come funzionano i sistemi ecologici per decenni.
Nell'ambito dello studio, i ricercatori hanno utilizzato immagini satellitari per un periodo di 32 anni (1984-2016) per dimostrare che le isole barriera della Virginia hanno registrato guadagni e perdite di paludi e altopiani, con una perdita netta del 19%.
Hanno anche scoperto che il riscaldamento invernale macroclimatico ha portato a un aumento del 41% della vegetazione legnosa in aree protette, zone a bassa quota, introducendo nuovi scenari ecologici che aumentano la resistenza al movimento dei sedimenti dall'altopiano alla palude.
"Ipotizziamo che la recente espansione legnosa stia alterando il tasso di conversione da palude a altopiano, " hanno scritto i ricercatori.
