Si ha visitado los Outer Banks u otras islas barrera, Es probable que haya experimentado sus personalidades divididas:lugares donde las olas altas pueden golpear la costa arenosa del océano mientras las garzas acechan las plácidas aguas de las marismas saladas a poca distancia hacia tierra.

Una nueva investigación realizada por un equipo de William &Mary y su Instituto de Ciencias Marinas de Virginia muestra que estos ecosistemas aparentemente dispares están de hecho estrechamente acoplados, y que la rápida migración hacia tierra firme de las arenas de las islas barrera está provocando una pérdida a gran escala de las marismas saladas adyacentes. Su estudio, publicado recientemente en línea en Geología :Se centra en las prístinas islas de barrera de la costa este de Virginia, pero es probable que sea aplicable a sistemas de islas barrera similares en todo el mundo.

La investigación del equipo muestra que las islas de barrera de Virginia se están erosionando o migrando hacia tierra a una velocidad de 3 a 18 pies por año. Ellos estiman que la migración hacia tierra consume al menos 60 acres de marisma salada de barrera trasera al año, y ha enterrado casi 8, 000 acres de estas marismas desde 1870, casi el 10 por ciento de la superficie histórica de hábitat de marismas salinas de la barrera trasera de Virginia. La pérdida de marismas es una preocupación ambiental significativa dado su papel beneficioso como zonas de alimentación para las aves acuáticas. viveros de numerosas especies marinas, y capacidad para absorber carbono, contaminantes, y energía de las olas.

El autor principal Charlie Deaton, quien realizó la investigación mientras era estudiante en el Departamento de Geología de W&M, dice que el equipo llegó a sus resultados, "al digitalizar y analizar cientos de mapas y fotografías que se remontan a 1851, y compararlos con los datos de LIDAR que muestran posiciones recientes en la costa ".

El coautor del estudio Chris Hein, un profesor asistente en VIMS, atribuye las costas cambiantes de las islas a la acción de las tormentas costeras. "Los huracanes y las tormentas del nordeste causan tanto la erosión de las playas como la migración de barreras, ", dice Hein." El aumento del nivel del mar y otros factores juegan un papel que contribuye al establecer las condiciones para que la marejada ciclónica erosione la costa y lleve las arenas de las islas de barrera hacia la marisma ".

El tercer coautor del estudio, Matt Kirwan, profesor asistente de VIMS, nota que, "Las islas barrera de Virginia están expuestas a algunas de las tasas más altas de aumento relativo del nivel del mar a lo largo de la costa atlántica de Estados Unidos". Un estudio de VIMS de 2015 sitúa la tasa de aumento en Kiptopeke en la costa este de Virginia en ~ 3,7 milímetros por año durante los últimos 50 años. Eso es una décima de pulgada al año, o más de medio pie de aumento del nivel del mar desde mediados de la década de 1960.

Observaciones y modelado

El estudio del equipo de investigación refleja un creciente interés en cómo las marismas saladas de barrera trasera podrían estabilizar o desestabilizar las islas de barrera. Dice Hein, "Históricamente, los geólogos costeros han tratado la evolución de las marismas y las islas barrera por separado, pero en la última década hemos empezado a reconocer realmente cómo los cambios en uno pueden afectar al otro ".

Una hipótesis, basado en modelos informáticos y observaciones de campo, es que el transporte de arena impulsado por tormentas sobre una isla barrera y hacia las marismas ayuda a estas últimas a mantener el ritmo vertical con el aumento del nivel del mar, mientras que la presencia de pantanos cerca de la isla barrera estabiliza la isla y actúa para frenar su migración hacia tierra.

Una alternativa, El modelo conceptual sugiere que la subida del nivel del mar está ahogando las marismas de las barreras traseras. Bajo este escenario, porque más agua puede llenar las bahías costeras a medida que avanza la marea, más agua necesita drenar de ellos a medida que baja la marea. Esto requiere canales de barrera cruzada más grandes para acomodar el aumento del 'prisma de marea'; estos, a su vez, llevan arenas de barrera a deltas de marea baja y baja, eliminando de manera efectiva los sedimentos que las islas de barrera necesitan para sobrevivir. Hambriento de arena la costa se retira, y la isla barrera se hace más estrecha, o migra aún más rápido.

Los resultados de la investigación actual contradicen este concepto de "transgresión desbocada". "Descubrimos que en las islas de barrera de Virginia, el aumento de las tasas de retroceso de la costa en realidad se correlaciona con una disminución del prisma de marea, ", dice Hein." El prisma de las mareas comúnmente está disminuyendo porque las islas de barrera están migrando tan rápido que están reduciendo el área entre ellas y el continente para que el agua se llene durante la marea alta ".

Deaton, Hein, y Kirwan dicen que el acoplamiento principal entre las islas de barrera de Virginia y los entornos de barrera trasera es la rápida migración terrestre de las islas. Estiman que esto representa más de la mitad de la disminución histórica de la región en el área de marismas, y dicen que la pérdida de marismas salada inducida por la migración también se puede esperar en sistemas similares de barreras de energía mixta, como los de Carolina del Sur y Nueva Jersey, así como en Alemania y en otras costas distantes.

Los investigadores atribuyen la pérdida restante del área de la marisma a varios procesos de barrera trasera. Un factor importante en las bahías costeras más grandes es la erosión del borde del pantano por las olas impulsadas por el viento.

El equipo de investigación tiene cuidado de distinguir la migración hacia la tierra de una isla barrera del retroceso de su costa. "Descubrimos que la pérdida a gran escala del área de la marisma salada de la barrera trasera es específica de las islas que están migrando hacia la tierra, y no simplemente la erosión de la costa, "dice Hein." Una isla barrera que está migrando hacia la tierra todavía puede mantener su ancho; uno que sufre de erosión de la costa invariablemente se volverá más estrecho, y eventualmente comenzará a migrar en una forma muy limitada ".

Los investigadores están más preocupados por la pérdida de marismas saladas en áreas respaldadas por acantilados costeros u obstrucciones humanas como mamparos o diques. Dice Hein, "La migración hacia la tierra de las islas barrera supera con creces la migración del pantano hacia las tierras altas. La pérdida de los pantanos es de particular preocupación en áreas donde las altiplanicies empinadas impiden que el pantano migre a las costas continentales, ya que esto evita que el sistema equilibre las pérdidas derivadas de la migración terrestre de la isla barrera ".

"Independientemente de la capacidad de un pantano para seguir el ritmo del aumento del nivel del mar al crecer verticalmente, "agrega Kirwan, "La pérdida de pantanos a gran escala puede ser inevitable ya que los sistemas de barreras en todo el mundo se equilibran con el aumento del nivel del mar al migrar hacia la tierra".