Устричные рифы в гавани Нью-Йорка когда-то защищали от сильных штормов и экстремальных волн

Исследование под руководством геолога Джонатана Вудраффа и его аспирантки Кристины Брэндон из Массачусетского университета в Амхерсте впервые связало чрезмерный вылов и разрушение древних устричных банок европейскими колонистами с утратой естественной защиты побережья от наводнений и штормовых волн в гавани Нью-Йорка.

Учёные использовали новый подход, основанный на реконструкции донных отложений из прибрежных водоёмов и гидродинамическом моделировании. Они показали, что начальная деградация устричных рифов в гавани после европейского заселения совпадает со «значительным увеличением отложений, принесённых волнами», на всех исследованных участках. Подробности опубликованы в журнале Earth Surface Processes and Landforms.

«Мы не обнаружили следов штормовых отложений за тысячи лет до европейской колонизации. После неё штормовые волны начали всё эффективнее переносить песок вглубь суши на наших участках», — объясняет Вудрафф. Изначально авторы рассматривали такие причины, как повышение уровня моря или вырубка лесов, но ни одно из этих объяснений не соответствовало наблюдениям. «Мы продолжали натыкаться на тупики, пока не рассмотрели одно из самых значительных воздействий европейских поселенцев на гавань Нью-Йорка — уничтожение естественных устричных банок».

Когда европейцы прибыли, эти банки покрывали до 220 000 акров эстуария рек Гудзон и Раритан. Между 1600 и 1800 годами они были быстро истощены. Авторы выдвинули гипотезу, что рифы поглощали значительную часть энергии штормовых волн до своего уничтожения. Чтобы проверить это, соавтор Филип Ортон из Института технологий Стивенса использовал модель циркуляции и волн, чтобы смоделировать влияние устричных банок на высоту волн во время урагана «Сэнди» (2012) и сильного зимнего шторма 1992 года.

Моделирование показало, что чувствительность к высоте рифа очень высока. Например, в сценарии без устричного рифа модель 1992 года показала увеличение энергии волн на 200% по сравнению со случаями с наличием рифа. Таким образом, рифы обеспечивали значительную защиту побережья от волн до их разрушения в период между 1600 и 1800 годами.

Исследование показало, что в настоящее время этот район гавани Нью-Йорка испытывает на 30–200% более высокую энергию волн от экстремальных штормов, чем в далёком прошлом. «Это повышает уязвимость территории к штормам — результат, скорее всего, характерный и для других прибрежных районов, утративших свои естественные устричные банки», — отмечают авторы.