NASA финансирует изучение влияния изменения климата и землепользования на Чесапикский и Делавэрский заливы

Исследовательский проект под руководством Университета Пенсильвании, поддержанный грантом NASA в размере $1.4 млн, направлен на изучение влияния роста населения и изменения землепользования на Чесапикский и Делавэрский заливы за последние 60 лет.

В ходе трёхлетнего исследования учёные применяют междисциплинарный подход, используя компьютерные модели и данные спутников дистанционного зондирования NASA. Цель — понять влияние изменения климата, модификации земного покрова и роста уровня азота от удобрений на экосистемы эстуариев и прибрежных вод. Работа объединит модели экосистем водосборов, качества эстуарных вод и состояния моллюсков, в частности устриц и атлантических сердцевидок.

Чесапикский и Делавэрский заливы — одни из наиболее уязвимых эстуариев США из-за продолжающегося роста и развития на их водосборах, а также происходящих там климатических изменений: потепления воды, повышения уровня моря и усиления интенсивности осадков. С 1950 года население в водосборе Чесапикского залива выросло на 138%, а Делавэрского — на 41%.

Исследование использует спутниковые данные NASA для разработки алгоритмов определения типов фитопланктона и объединит существующие компьютерные модели, чтобы оценить реакцию ландшафта, качества воды и моллюсков на изменения среды. Данные со спутников помогут уточнить эти модели, которые затем будут протестированы на исторических данных за 60 лет. Интегрированная модель позволит разделить воздействие изменения климата, сельского хозяйства и урбанизации.

"Изменение климата — это дикая карта для того, как эстуарии и прибрежные воды в целом могут измениться в будущем", — отметил руководитель проекта, профессор океанографии Рэймонд Наджар. Эти два залива были выбраны как контрастные примеры: Делавэрский залив, страдавший от гипоксии из-за неочищенных стоков, продемонстрировал "спектральный" успех после программ по очистке сточных вод в 1980-х годах. Чесапикский залив, напротив, не показал резкого улучшения: рост сельского хозяйства и урбанизации привёл к чрезмерному стоку азота и фосфора, вызывающему эвтрофикацию.

"Слишком большое количество [фитопланктона] делает воду непрозрачной, что мешает росту подводной растительности. Кроме того, чрезмерное цветение в итоге отмирает, оседает на дно и создаёт мёртвые зоны", — пояснил Наджар. Выявление точной причины гипоксии сложно из-за естественных погодных влияний, но человеческий фактор, по словам учёного, перевёл этот процесс в режим "перегрузки".