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2020년에 Covid-19 대유행이 관련 여행 제한과 함께 강타했을 때 Matthew Long은 그의 학생들이 해외 연구 프로젝트를 대신 Waquoit Bay의 해초 초원 생태계를 연구하기 위해 전환할 수 있다고 생각했습니다. Long이 해양 화학 및 지구 화학 부서의 동료 과학자 인 Woods Gap Oceanographic Establishment (WHOI) 근처 매사추세츠 주 케이프 코드 남쪽에있는 얕은 미세 조수 강어귀입니다.
그러나 Long과 그의 학생들이 이전에 보았던 해초 초원을 찾았을 때 죽어가는 새싹은 몇 개에 불과했습니다. 조스테라 마리나 해초의 일종인 장어.
이로 인해 롱과 케이프 코드 보존 협회(Affiliation to Protect Cod Cod)의 복원 생태학자인 조던 모라(Jordan Mora)는 강어귀에 무슨 일이 일어났는지 알아보기 위해 수십 년간의 지역 환경 모니터링 데이터를 분석했습니다. 그들이 결정한 것은 Waquoit Bay가 기후 변화와 함께 영양 오염의 과도한 유입을 포함하여 인간의 원인으로 인해 저서 생태계에서 원양이 지배하는 생태계로 이동했다는 것입니다.
연구원들에 따르면 Waquoit Bay의 생태계에 대한 이러한 혼란은 전 세계 해안 하구의 운명에 대한 광범위한 우려를 제기합니다.
또한 연구원들은 Waquoit Bay와 잠재적으로 다른 하구의 변화를 더 잘 이해하기 위해 장기 모니터링 데이터를 활용하고 분석하는 것이 중요하다고 지적합니다.
하구의 수질과 전반적인 건강은 정화조 시스템 침출, 농업 유출수 및 기타 인위적 출처로 인한 과도한 영양분으로 인해 계속 악화되고 있다고 연구원은 지적합니다. 또한 특히 미국 북동부의 기후 변화로 인한 수온 상승은 용존 산소 수준을 감소시키고 미생물 대사를 가속화하여 산소 수준을 더욱 감소시킴으로써 질소 부하 문제를 악화시킵니다.
“Waquoit Bay의 원양 우세로의 이러한 변화는 미국 북동부가 가장 빠른 온난화 중 하나이기 때문에 다른 부영양 및 온난화 하구도 원양 우세로 이동할 수 있음을 나타낼 수 있습니다.” “Waquoit Bay의 탈산소화, 산성화 및 온난화”에 따르면 , USA, and a Shift to Pelagic Dominance”라는 논문은 Long과 Mora가 공동 저술했으며 하구와 해안, 해안 및 강어귀 연구 연맹의 저널. “Waquoit Bay 소유역의 질소 부하 범위는 전 세계 하구의 90percent에 걸친 질소 부하 범위와 비슷하여 부영양화 영향을 조사하기에 이상적인 장소입니다.”
과학자들은 Waquoit Bay에서의 그들의 연구 결과가 “지구적 변화나 부영양화가 하구 감소에 기여하는 것을 풀 수는 없습니다. 그러나 그들은 미래에 원양 대사에 의해 지배되는 다른 유사한 하구를 초래할 수 있는 잠재적인 결합 효과를 지적합니다. 유해한 조류 번성, 저산소증, 종 다양성 및 생태계 기능 상실의 결과로 나타나는 해로운 영향입니다.”
연구원들의 분석은 엽록소의 최근 및 예상치 못한 큰 증가를 밝혀냈습니다. ㅏ 하구 바닥의 거대 조류 밀도가 지속적으로 감소하는 것과 일치하는 하구 전역의 물기둥에서 미세 조류 번성의 지표인 농도. 또한 분석 결과 지난 20년 동안 기온이 상승했고 산소와 pH 수준이 크게 감소한 것으로 나타났습니다.
분석은 Waquoit Bay Nationwide Estuarine Analysis Reserve가 조정한 두 가지 모니터링 프로그램에서 수십 년 동안 수집한 장기 모니터링 데이터에 의존했습니다. 여기에는 예비 시스템 전체 모니터링 프로그램과 Waquoit BayWatchers가 포함되며, 후자는 시민 과학 수질 모니터링입니다. 프로그램.
논문에 따르면 현재 연구의 주요 목표 중 하나는 시계열 분석 기술과 모니터링 프로그램의 역사에 대한 실질적인 지식을 적용하여 수질의 장기적인 추세를 밝히는 것이었습니다. “이러한 방법을 다른 모니터링 데이터에 적용하여 유사한 모니터링 프로그램에서 얻은 지식을 발전시키고 하구 생지화학에 대한 이해를 강화하며 장기적인 변화에 대한 하구 반응을 조사할 수 있습니다.”라고 논문은 말합니다.
Long은 뱀장어가 퇴적물을 안정화하고 다양한 유기체를 위한 서식지를 제공하는 등 다양한 생태계 이점을 제공한다고 말했습니다. 또한, 장어는 하구 수질이 양호함을 나타내는 훌륭한 지표이자 탄소 흡수원 역할도 합니다.
“탄소 저장은 전 세계적으로 매우 중요하며 우리는 탄소를 저장하고 격리하는 방법을 찾기 위해 적극적으로 노력하고 있습니다. 해초 초원은 정말 중요하고 효율적인 탄소 저장 싱크를 나타냅니다.”라고 Long은 말했습니다. “이미 마련한 해초 초원과 탄소 격리를 잃지 말고 해초 초원을 적극적으로 유지 및 복원합시다. Waquoit Bay에서 본 것과 같은 해초 초원의 손실로 우리는 적극적으로 해제하고 있습니다. 그 탄소는 다시 대기로 되돌아갑니다.”
Long은 환경 모니터링 데이터를 사용하여 Waquoit Bay에서 1980년대부터 현재까지 해초가 지배하는 시스템에서 대형 조류가 지배하는 시스템으로 전환하는 이야기를 구성하는 데 도움이 되었다고 덧붙였습니다. 장기 데이터가 없으면 시스템의 점진적인 변화를 감지하기가 더 어려울 것이라고 그는 말했습니다.
“이 논문은 케이프 코드(Cape Cod) 남부, 더 일반적으로 미국 북동부의 강어귀가 대형 조류나 해조류조차 지속할 수 없는 새로운 수준의 퇴화에 접어들고 있다는 것을 보여주기 때문에 중요할 뿐만 아니라 다음과 같은 분명한 증거를 제공하기 때문입니다. 장기 모니터링 프로그램은 매우 중요하고 유지할 가치가 있습니다.” Waquoit Bay Nationwide Estuarine Analysis Reserve에서 10년 동안 방문 과학자, 자원봉사자 및 기타 직원과 함께 수질 및 수중 초목 데이터를 수집하고 점진적인 모니터링을 목격한 Mora는 말했습니다. 서식지 품질의 직접적인 감소.
Mora는 “기온 상승이 이미 저하된 시스템에 미치는 영향을 보여줌으로써 지역 및 지역 관리 논의를 촉진하고 하구의 영양소 과부하를 완화하는 데 필요한 의사 결정을 가속화하는 데 도움이 되기를 바랍니다.”라고 덧붙였습니다.
이 논문은 “특히 세계적인 변화에 직면하여 하구를 개선하기 위해 폐수 취급 문제를 시급히 해결해야 할 필요성이 있다”고 지적합니다.
그러나 Long은 영양 오염을 포함한 지역 스트레스 요인을 해결할 수 있고 탄소 배출량을 줄이고 지구 온난화와 바다로 확산되는 탄소의 양을 늦출 수 있다면 “이 상황이 발생하기 전에 되돌릴 수 있습니다. 전 세계의 많은 유사한 하구 시스템은 해초 초원의 귀중한 생태 기능을 보존하고 탄소 저장 잠재력을 가능하게 합니다.”
Woods Gap Sea Grant는 Marine Organic Laboratory macrophyte 데이터 수집을 지원하기 위한 자금을 제공했습니다. 이 연구는 WHOI 독립 연구 개발 보조금으로 자금을 지원받았습니다.?
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