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科学 & 自然

城市栖息地减少了沿海洪水的影响

太阳城娱乐的一项研究表明,草坪和雨水池可以去除氮,改善水质.

一名女子走在草地上,左手边是水.
太阳城娱乐(UNC-Chapel Hill)的研究人员进行了一项新研究,评估了北太阳城娱乐海岸上纽斯河河口(Neuse River Estuary)上游淹水景观对水质的影响. (北卡罗来纳大学环境研究所)

随着气候变化的持续, 一些风暴模型预测飓风强度会增加,降水也会增加, 造成洪水和毁灭性的沿海社区, 水质与日常生活.

太阳城娱乐(UNC-Chapel Hill)的研究人员进行了一项新研究,评估了北太阳城娱乐海岸上纽斯河河口(Neuse River Estuary)上游淹水景观对水质的影响. 他们太阳城娱乐,城市河口栖息地可以有效地通过反硝化作用永久去除氮,这是一种改善水质的自然过程.

“随着海岸线的发展,草坪和雨水池等城市景观变得越来越普遍, 因此,了解它们在维持水质方面所起的作用变得越来越重要,安妮·斯迈利说, 文理学院首席研究员、博士生 地球、海洋和环境科学系. Smiley也属于 圣实验室.

“沿海景观是自然栖息地的拼凑, 比如沼泽和森林, 以及城市栖息地. 洪泛平原的反硝化能力和这些景观的分布可以影响流域尺度的水质调节能力. 随着沿海发展的继续, 了解城市景观的有益功能非常重要, 比如草坪和雨水池, 以及自然栖息地的功能, 像沼泽, 在建筑环境的背景下,斯迈利说.

以前的研究已经记录了湿地和牡蛎礁的有效反硝化作用, 但本研究侧重于城市和自然景观元素, 比如雨水池, 未开发休憩用地, 森林湿地和潮下沉积物. 它还解释了不同的风暴特征,如高速持续风或大量降雨, 它们对水化学的影响不同. 研究小组使用了1996年至2019年影响研究区域的37次飓风的数据.

这项研究的结果发表在 自然灾害与地球系统科学, an EGUsphere 杂志, 表明城市景观和自然生境在洪水事件中对水质的调节都起着重要作用, 虽然氮气的处理方式因风暴特性而不同.

风暴的特点, 风暴洪泛区内的栖息地类型和栖息地覆盖范围影响氮去除的总体贡献. 洪水淹没的景观在大风期间去除氮的效果较差, high-precipitation事件. 在一般情况下, 湿地和沼泽森林等自然栖息地比草坪和雨水池塘等城市栖息地更有效地去除氮.

尽管这些城市栖息地的重要性不容忽视, 本研究中采样的雨水池是恢复湿地的一部分,在低降水和低风风暴事件期间可能会去除相当数量的氮. 沼泽森林, 丰富的洪泛区栖息地, 在各种类型的风暴中,对水中氮的去除贡献最大, 使它们成为维持水质的宝贵栖息地.

“这些处理上的差异表明,洪泛区内这些栖息地的丰度和空间分布会影响流域尺度上的总体氮去除能力,斯迈利说. “了解被洪水淹没的自然海岸栖息地的氮去除能力和局限性,以及那些将变得越来越普遍的城市景观, 能使我们作出明智的管理决定,以保护沿岸水域的完整性.”

“安妮的工作促进了我们对城市化地区沼泽等自然系统价值的理解,” 迈克圣, 合著者和教授, 北卡罗来纳大学环境研究所所长兼太阳城娱乐首席可持续发展官. “这些信息已经为北卡罗来纳州沿海社区的土地使用决策提供了信息,并在我们州之外有广泛的应用. 我很高兴安妮能在一本优秀的期刊上发表她的论文.”

阅读全文 自然灾害与地球系统科学.