NASA卫星帮助科学家追踪路易斯安那州惊人的湿地损失

　　从庞恰特雷恩湖到德克萨斯边境，路易斯安那州自1950年代中期以来失去的湿地足以覆盖整个罗德岛州。利用一个首创的模型，美国宇航局资助的研究人员量化了这些湿地的损失，自20世纪80年代初以来，每年损失近21平方英里（54平方公里）。
　　在新的研究中，科学家们使用NASA/USGS Landsat卫星记录来跟踪1984年至2020年路易斯安那州的海岸线变化。其中一些湿地被上升的海水淹没；另一些则被石油和天然气基础设施以及飓风破坏。但损失的主要驱动力是沿海和河流工程，这可能会产生积极或消极的影响，这取决于它的实施方式。
　　湿地是由河流和溪流携带的矿物沉积物和有机物的缓慢积累增殖而一厘米一厘米建立起来的，积累形成新的土壤，并对抗侵蚀、土地下沉和海平面上升。
　　研究人员绘制了1984年至2020年路易斯安那州沿海地区的土地变化图。未能建立新土壤的盆地，如Terrebonne和Barataria，经历了最大的土地损失--超过180平方英里（466平方公里）。资料来源：Jensen等人，《地球物理研究》杂志。生物地理科学
　　人类的干预和工程往往阻止或转移自然增生的沉积物的流动，以建立和补充湿地。例如，加固的堤坝和数千英里的运河以及开挖的河岸将许多湿地与密西西比河以及流经其三角洲状静脉和毛细血管状的溪流网络隔离开来。在少数情况下，工程项目增加了三角洲地区的泥沙，并产生了新的土地。
　　通过用云计算的工具分析Landsat图像，研究人员开发了一个遥感模型，重点关注增生或缺乏增生，在研究期间如Terrebonne和Barataria未能建立新土壤的盆地，反而经历了最大的土地损失--超过180平方英里（466平方公里）。其他地区获得了土地，包括阿查法拉亚盆地的33.6平方英里（87平方公里）的新土地和密西西比河口被称为＂鸟脚三角洲＂的地区的43平方英里（112平方公里）。
　　＂路易斯安那州的海岸系统是高度工程化的，＂主要作者、位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室的博士后研究员Daniel Jensen说。＂但是，在一些地方已经获得土地的事实表明，如果有足够的恢复努力来重新引入淡水供应和沉积物，我们可以在未来看到一些湿地的恢复。＂
　　路易斯安那州沿海土壤增生地图显示阿查法拉亚和＂鸟脚三角洲＂部分地区的土壤增生较高，密西西比河系统在洪水期沉积了富含矿物质的泥沙。资料来源：Jensen等人，《地球物理研究》杂志。生物地理科学
　　了解湿地的枯萎和恢复是至关重要的，因为密西西比河三角洲和世界上许多三角洲一样，通过农业、渔业、旅游业和航运来推动当地和国家的经济发展。JPL的Marc Simard说：＂对于在世界各地的三角洲生活和耕作的3.5亿人来说，沿海湿地提供了食物链中的一个关键环节，＂他是美国宇航局Delta-X任务的主要调查员和该论文的共同作者。
　　在2016年以来的几次机载和实地考察中，Delta-X研究小组一直在研究地球上第七大的密西西比河三角洲，使用机载传感和实地测量水、植被和沉积物在海平面上升时的变化。Landsat的分析建立在这一空中任务的基础上。Delta-X是NASA地球风险亚轨道（EVS）计划的一部分，由位于弗吉尼亚州汉普顿的NASA兰利研究中心管理。
　　Jensen及其同事的新模型是第一个利用卫星数据直接估计沿海湿地的土壤增生率的模型。通过与路易斯安那州海岸参考监测系统的地面增殖记录合作，科学家们能够估计出Landsat图像中水像素的矿物沉积物和陆地像素的有机物质的数量。
　　研究人员说，他们的方法可以应用于路易斯安那州以外的地区，因为湿地的损失和恢复能力是一个全球现象。从大湖区到尼罗河三角洲，从亚马逊到西伯利亚，除了南极洲之外，各大洲都有湿地。而它们在大多数地方都在减少。根据美国宇航局研究人员共同撰写的一份国际分析报告，湿地最近被称为地球上一些＂最脆弱、最受威胁、最有价值和最多样化＂的生态系统。
　　但他们也表示，新一代的空间工具，如合成孔径雷达，可以越来越多地为地面的保护政策提供信息。这是因为卫星支持对生态系统进行近乎连续的测绘，其规模和一致性在传统的调查和实地工作中几乎是不可能的。
　　我们的湿地和沿海社区的未来与气候变化交织在一起，所以可持续管理是至关重要的。通过将分解的植物物质储存在土壤和根部，湿地起到了＂蓝碳＂汇的作用，防止一些温室气体（二氧化碳和甲烷）逃逸到大气中。当植被死亡、被淹没、无法再生长时，湿地就不能再将碳封存（埋藏）在土壤和植被中。按照目前路易斯安那州沿海地区的湿地损失率，碳埋藏量可能比2013年的估计下降了50%。
　　Simard说：＂40%的人类人口生活在距离海岸100公里以内。至关重要的是，我们要了解保护这些土地和生活在那里的人们的生计的过程。＂