卫星帮助科学家追踪路易斯安那州的严重湿地损失 从庞恰特雷恩湖到德克萨斯州边界

新的研究使用 NASA 卫星观测和先进的计算来记录全球丢失（和发现）的湿地。
从庞恰特雷恩湖到德克萨斯州边界，路易斯安那州自 1950 年代中期以来失去的湿地足以覆盖整个罗德岛州。自 1980 年代初以来，NASA 资助的研究人员使用首创的模型量化了每年近 21 平方英里（54 平方公里）的湿地损失。

在这项新研究中，科学家们使用美国宇航局-美国地质调查局 Landsat卫星记录来追踪 1984 年至 2020 年路易斯安那州的海岸线变化。其中一些湿地被海平面上升淹没；其他人则受到石油和天然气基础设施和飓风的破坏。但造成损失的主要驱动因素是沿海和河流工程，这可能会产生积极或消极的影响，具体取决于实施方式。

路易斯安那州海岸线的视觉效果，以绿色显示湿地土壤的增加或以红色显示的损失。
研究人员绘制了从 1984 年到 2020 年路易斯安那州沿海地区的土地变化图。未能建立新土壤的盆地，如 Terrebonne 和 Barataria，经历了最多的土地流失——超过 180 平方英里（466 平方公里）。
学分：詹森等人。地球物理研究杂志：生物地球科学
一厘米一厘米的湿地是由河流和溪流携带的矿物沉积物和有机物质的缓慢积累（增生）建造的。吸积产生新的土壤并抵抗侵蚀、土地下沉和海平面上升。

人为干预和工程通常会阻碍或转移自然堆积的沉积物流动，以建造和补充湿地。例如，加固的堤坝和数千英里的运河和开挖的河岸将许多湿地与密西西比河以及流经其三角洲的河流网络隔离开来，就像静脉和毛细血管一样。在少数情况下，工程项目在三角洲地区增加了沉积物并建造了新土地。 

通过使用云计算工具分析 Landsat 图像，研究人员开发了一种专注于吸积或缺乏吸积的遥感模型。未能建立新土壤的盆地，如 Terrebonne 和 Barataria，在研究期间经历了最多的土地流失——超过 180 平方英里（466 平方公里）。其他地区取得了进展，包括阿查法拉亚盆地33.6 平方英里（87 平方公里）的新土地和密西西比河河口被称为“鸟脚三角洲”的地区 43 平方英里（112 平方公里）。

“路易斯安那州沿海系统是高度工程化的，”美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室的主要作者兼博士后研究员丹尼尔·詹森说。“但在一些地方已经获得土地的事实表明，通过足够的恢复努力以重新引入淡水供应和沉积物，我们可以在未来看到一些湿地恢复。”

了解湿地枯死和恢复至关重要，因为密西西比河三角洲与世界上许多三角洲一样，通过农业、渔业、旅游业和航运推动地方和国家经济发展。“对于在全球三角洲生活和耕种的 3.5 亿人来说，沿海湿地是食物链中的关键环节，”美国宇航局Delta-X任务的首席研究员、该论文的合著者 JPL 的 Marc Simard 说。

路易斯安那州海岸线的视觉图，以深橙色到黄色的色调显示湿地的增长速度。
路易斯安那州沿海土壤堆积图，显示阿查法拉亚和“鸟脚三角洲”部分地区的土壤堆积较高，密西西比河系统在洪水期间沉积富含矿物质的沉积物。
学分：詹森等人。地球物理研究杂志：生物地球科学
自 2016 年以来，在几次空中和实地活动中，Delta-X 研究团队一直在研究地球上第七大的密西西比河三角洲，在海平面上升的情况下，使用空中传感和水、植被和沉积物变化的现场测量. Landsat 分析建立在这一空中任务之上。Delta-X 是 NASA 的地球风险亚轨道 (EVS) 计划的一部分，由位于弗吉尼亚州汉普顿的 NASA 兰利研究中心管理。

Jensen 及其同事的新模型是第一个使用卫星数据直接估计沿海湿地土壤增生率的模型。利用路易斯安那州全海岸参考监测系统的地面吸积记录，科学家们能够估计来自陆地卫星图像中水像素的矿物沉积物和来自陆地像素的有机物质的数量。

研究人员表示，他们的方法可以应用于路易斯安那州以外的地区，因为湿地丧失和恢复力是一种全球现象。从五大湖到尼罗河三角洲，从亚马逊河到西伯利亚，除南极洲外，每个大陆都有湿地。在大多数地方，它们正在下降。根据美国宇航局研究人员合着的一项国际分析，湿地最近被称为地球上一些“最脆弱、最受威胁、最有价值和最多样化”的生态系统。

但他们也表示，合成孔径雷达等新一代星载工具可以越来越多地为地面保护政策提供信息。这是因为卫星支持以传统调查和实地工作几乎不可能的规模和一致性对生态系统进行近乎连续的测绘。

我们的湿地和沿海社区的未来与气候变化息息相关，因此可持续管理至关重要。通过将分解的植物物质储存在土壤和根部，湿地充当“蓝碳”汇，防止一些温室气体（二氧化碳和甲烷）逃逸到大气中。当植被死亡、淹没并且无法重新生长时，湿地就不能再将碳封存（掩埋）在土壤和植被中。按照路易斯安那州沿海地区目前的湿地流失率，碳埋藏量可能比 2013 年的估计值减少了50%。

“百分之四十的人口生活在距离海岸一百公里的范围内，”西马德说。“了解保护这些土地和当地居民生计的过程至关重要。”