對世界海灘的研究顯示了對保護區的威脅

對世界海灘的研究顯示了對保護區的威脅

一項首次利用衛星數據對世界沙質海岸線進行的調查發現，在過去30年里，全球沙質海岸線略有增加，但在受保護的海洋地區卻有所減少，那裡的許多海灘正在受到侵蝕。

受保護海域的侵蝕可能威脅動植物物種和文化遺產。在全球範圍內，研究發現，地球上24%的沙灘正在被侵蝕，海岸線長達5萬英里。

從太空中看到的景象為研究人員提供了一幅更準確的圖片，顯示出地球的海岸線有多少是海灘。他們發現大約三分之一(31%)的無冰海岸線是沙質或礫石。非洲的沙灘比例最高(66%)，歐洲最低(22%)。

衛星圖像處理:未來的波動

來自荷蘭的一組科學家和工程師利用機器學習「教授」他們的分類軟體，從美國國家航空航天局(NASA)和美國地質調查局(U.S. Geological Survey)的Landsat衛星拍攝的圖像中準確地識別出沙灘。這使他們能夠快速、自動地檢查30年的數據，並確定地球上有多少海灘是沙質的，而不是岩石或冰質，以及這些沙質海灘是如何隨時間變化的。

在過去，回答這些問題需要花費數年的時間進行昂貴的勞動密集的研究，而以前測量地球海灘的嘗試的結果也大不相同。

「從1984年到2016年，只用了大約兩個月的計算時間，就生成了全球範圍內每年的海岸線數據集，」獨立研究三角洲、河流盆地和海岸的研究機構德爾福爾(del艾凡Luijendijk)的海岸發展專家阿揚·盧延迪克(Arjen Luijendijk)說。「選擇航空圖像，將圖像放置在世界坐標，有時手動檢測海岸線，需要幾周或幾個月的時間才能捕捉到超過50英里的海岸。」

Luijendijk說，拍攝這樣的全球快照可以讓科學家更清楚地了解，是什麼大規模的過程式控制制著世界各地海灘的生長和退化。

研究小組發現，世界上許多未受保護的海灘也在發生變化，但變化並不一致。全世界大約24%的沙灘正在被侵蝕，而27%的沙灘正在生長。

此外，大約16%的海灘正在以「強烈」或「極端」的速度侵蝕，18%的海灘正在以同樣的速度增長。

從全球來看，在過去30年里，所有這些平均水平都有輕微的增長，這意味著我們的沙灘總數略有增加。

研究人員能夠將這些結果按大洲進行分解，發現澳大利亞和非洲的海灘遭受的侵蝕比生長更多，科學家們將這一過程稱為加積。所有其他大陸都是如此。他們發現，亞洲正經歷著最高的總體增長速度。這很有可能是由於中國的人工海岸線開發，以及香港和新加坡等地的填海造陸或排水，使土地適合人類使用。

Luijendijk說:「目前我們認為，大陸在海灘侵蝕和增生方面的差異很大程度上受到了沿海地區人類活動的影響。」「我們下一步的重點將是將人類的影響與自然動態和趨勢區分開來。」

研究人員給幾個例子的地方人類活動加速侵蝕或吸積:礦業從越南的湄公河三角洲砂用於製造混凝土和瀝青穩步引起高可能危及這一生物多樣性地區的侵蝕,以及威脅其漁業的可持續發展。另一方面，2001年在澳大利亞新南威爾士州建立的Tweed River入口沙繞過項目，從Tweed河到昆士蘭州的三個海灘，將沙子從這裡泵出，擴大了海灘，改善了河口的航行。

海洋保護區:處於危險之中

Luijendijk說，在受保護的海洋地區，我們知道在沒有人類干預的地區會發生什麼。因為在這些地區，人類的影響通常要小得多，所以科學家們可以看到自然過程可能會對世界的沙灘產生什麼樣的影響。

受保護的海洋區域包括保護區和保護區、國家公園、野生動物保護區和國家紀念碑，並可能因其生物、生態或文化價值而被指定。美國有超過1200個這樣的區域，包括超過100萬平方英里，包括馬薩諸塞州的科德角國家海岸，印第安納沙丘州立公園，佛羅里達群島國家海洋保護區和帕帕諾莫庫?夏威夷群島的kea海洋國家紀念碑。

其中一些區域被指定用來保護脆弱的動植物物種或連接脆弱的生態系統。這些地區是座頭鯨、海龜、珊瑚礁和紅樹林的家園，它們保護著土地不受侵蝕和自然災害的影響，世界上只有一個棲息地有這些物種。失去土地面積會破壞這些地區的平衡，危及它們的未來。

其他受保護的區域圍繞著重要的文物或遺址，如沉船、港口或夏威夷的石頭神像。這些地區不僅保存了世界各地的文化歷史，而且通過吸引遊客和研究人員使國家經濟受益。

下一個步驟

團隊的下一個步驟是擴大模型並使用它來看看世界海灘的細粒度細節:季節性海岸線的變化,研究人為和自然過程及其影響的區別,並添加更多的數據來研究潮汐和水位單衛星圖像,而不是複合材料。他們也將目光投向沙灘之外的海岸峭壁。

Luijendijk說:「在全球範圍內研究沙灘的行為，提供了關於世界各地海岸的普遍原因和過程的獨特信息。」

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