Sopeutuvatko rantakosteikot merenpinnan nousuun?

Merenpinnan nousu uhkaa rantakosteikkoja, mutta uuden tutkimuksen mukaan voimakkailla vuorovesialueilla sijaitsevat kosteikot, joilla on voimakas sedimenttikertymä, saattavat pystyä sopeutumaan muutokseen. Toisaalta näyttää melko varmalta, että vähäisen vuoroveden alueiden kosteikot, joilla on pieni sedimenttien kertymä, tulevat hukkumaan nousevan merenpinnan alle lähitulevaisuudessa.

Rantakosteikot kuuluvat maapallon arvokkaimpien ekosysteemien joukkoon. Kosteikkojen uhkana on kuitenkin ilmaston lämpenemisen aiheuttama merenpinnan nousu. Merenpinta saattaa nousta nopeammin kuin kosteikko ehtii siihen sopeutua. Mikä on siis suurin merenpinnan nousun nopeus, jonka kosteikot vielä sietävät?

On arvioitu, että merenpinnan nousu hukuttaisi 20-60 prosenttia maailman merien rannoilla olevista kosteikoista tämän vuosisadan aikana, jos sopeutumista ei tapahtuisi ollenkaan. Rantakosteikot ovat kuitenkin tunnetusti hyvin sopeutuvaisia merenpinnan vaihteluille. Esimerkiksi joistakin vuorovesialueilla sijaitsevista rantakosteikoista sekä mangrovemetsiköistä tiedetään, että lisääntynyt tulviminen aiheuttaa pohjasedimenttien kertymisen voimistumista. Tämä nostaa merenpohjaa ja näin rantakosteikko voi nousta merenpinnan nousun mukana. Sedimenttien kertymisen voimistuminen johtuu siitä, että kasvillisuus kasvaa nopeammin normaalia korkeamman merenpinnan vuosina, mikä lisää orgaanisen aineen tuottoa, voimistaa sedimentin sitomista paikalleen ja vähentää eroosiota. Tällaiset sopeutumisprosessit voivat selittää kosteikkojen pysymisen vuorovesialueilla tuhansien vuosien ajan, mikä on joillakin alueilla pohjakerrostumista luettavissa. Lisäksi pohjakerrostumat kertovat sen, että joillakin alueilla sedimentin kertymä on ollut suurinta juuri historiallisten merenpinnan nousujen aikoihin.

Tästä huolimatta meillä on nykyajasta havaintoja kosteikkojen hukkumisesta merenpinnan alle. Tämä viittaa siihen, että ylläkuvattujen prosessien kyky sopeuttaa kosteikko merenpinnan nousuun on rajallinen. Uudessa tutkimuksessa on selvitelty kuvattujen prosessien rajoja simuloimalla tilannetta tähän tarkoitukseen suunnitelluilla malleilla.

Käytettyjä malleja oli viisi, jotta yksittäisten mallien heikkoudet eivät vaikuttaisi tuloksiin ratkaisevasti. Lisäksi jotkut malleista oli suunniteltu vain jonkun tietyn alueen mallintamiseen, eivätkä niiden tulokset siksi välttämättä vastaa kaikkien rantakosteikkojen toimintaa. Käyttämällä useampaa mallia tuloksia voidaan tulkita yleisemmin, eikä vain alueellisesti.

Ensimmäiseksi simuloitiin merenpinnan nousun kiihtymisen vaikutuksia. Tämä tehtiin niin, että merenpinta nousi aluksi vakionopeudella (1,7 mm/vuosi) ja sitten nousu kiihtyi ensin IPCC:n A1B-päästöskenaarion mukaisesti (heikko kiihtyminen) ja seuraavassa simulaatiossa nousu kiihtyi suurimpien nousuennusteiden mukaisesti (voimakas kiihtyminen). Kummassakin tapauksessa kosteikko alkoi sopeutua merenpinnan nousuun sedimenttien kertymän voimistumisen alkaessa nostaa merenpohjaa. Heikon kiihtymisen tapauksessa kosteikko pystyi seuraamaan merenpinnan nousua ainakin vuoteen 2100 saakka ja kasvillisuuden kasvu voimistui. Voimakkaan kiihtymisen tapauksessa kosteikko pystyi seuraamaan nousua aluksi, mutta sitten merenpinta nousi jo niin nopeasti, ettei kosteikko ehtinyt enää sopeutua siihen ja kosteikko hukkui veden alle.

Tämän jälkeen määritettiin merenpinnan nousunopeuden raja, johon kosteikot vielä pystyvät sopeutumaan. Mitään yksittäistä rajaa ei voitu määrittää, koska sopeutumista rajoittaa sedimenttien kertymisen määrä. Se taas vaihtelee eri kosteikoilla. Yleisesti ottaen kuitenkin voidaan sanoa, että jos sedimenttien kertymän määrä on pieni, niin kosteikko ei pysty sopeutumaan kuin muutama millimetriä vuodessa nousevaan merenpintaan. Sedimenttien kertymän määrä ollessa suuri, kosteikko saattaa sopeutua useiden senttimetrien vuosittaiseen merenpinnan nousuun.

Myös vuoroveden suuruus tuntuu vaikuttavan kosteikkojen sopeutumiseen. Voimakkaiden vuorovesien alueella sijaitsevat kosteikot saattavat sopeutua kymmenkertaiseen merenpinnan nousuun vähäisten vuorovesien alueella sijaitseviin kosteikkoihin verrattuna. Toisaalta voimakkaiden vuorovesien alueella sijaitsevat kosteikot tuntuvat olevan paljon herkempiä sedimenttien kertymän määrälle. Tästä on vedettävissä sellainen yleinen johtopäätös, että voimakkaiden vuorovesialueiden kosteikot, joiden sedimenttikertymä on suuri, pärjäävät erinomaisesti merenpinnan noustessa. Vastaavasti vähäisten vuorovesien alueella sijaitsevat kosteikot, joilla on pieni sedimenttikertymä, ovat heikoilla merenpinnan noustessa.

Tutkimuksessa tarkastellaan myös yllä kuvattuja mallituloksia olemassaolevien havaintojen valossa. Mallien tulokset näyttäisivät olevan hyvin sopusoinnussa havaintojen kanssa.

Tämän uuden tutkimuksen perusteella näyttäisi siltä, että vähäisen vuoroveden alueella sijaitsevat kosteikot saattavat lähitulevaisuudessa hukkua veden alle jopa melko konservatiivisten merenpinnan nousuennusteiden tapauksessa. Joillekin yksittäisille kosteikoille määritettiin suurimmaksi sopeutumiskelpoiseksi merenpinnan nousunopeudeksi vain 5 millimetriä vuodessa, mikä on sama kuin IPCC:n keskimääräisen päästöskenaarion ennuste. Tutkimuksessa selvisi myös, että kosteikon hukkuminen tapahtuu noin 30-40 vuoden kuluttua siitä, kun kosteikon suurin sopeutumiskelpoinen merenpinnan nousunopeus ylittyy.

Lähde: Kirwan, M. L., G. R. Guntenspergen, A. D’Alpaos, J. T. Morris, S. M. Mudd, and S. Temmerman (2010), Limits on the adaptability of coastal marshes to rising sea level, Geophys. Res. Lett., 37, L23401, doi:10.1029/2010GL045489. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Advertisements

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: