中大新聞網(wǎng)訊(通訊員侯雪姣)河流懸浮泥沙在維持河口三角洲濕地方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。近幾十年來,一些全球尺度的評估表明河流水壩的修建導(dǎo)致許多河流輸沙量減少,人們開始擔(dān)憂河流輸沙減少會引起河口三角洲濕地退化。為了保護海岸帶濕地,一些學(xué)者提出拆除大壩以增加河流輸沙量,進(jìn)而改善河口的懸浮泥沙量。然而,目前全球河口三角洲沿岸懸浮泥沙的動態(tài)及驅(qū)動因素尚未得到全面評估,河口懸浮泥沙對河流輸沙變化的響應(yīng)仍然不清楚。
為了獲取全球河口懸浮泥沙的變化,侯雪姣副教授研究團隊利用MODIS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),獲取了全球349個河口從2000至2020年的懸浮泥沙濃度,生成了目前分布范圍最廣、時間尺度最詳盡的河口懸浮泥沙濃度數(shù)據(jù)集,并基于此評估了全球河口懸浮泥沙的分布變化。研究發(fā)現(xiàn),在過去20年,全球大部分河口的懸浮泥沙都呈現(xiàn)了增加的趨勢,其中北美、非洲及北極的河口懸浮泥沙增加明顯,但亞洲南部河口懸浮泥沙顯著減少。
該研究監(jiān)測到的全球河口懸浮泥沙變化及其對河流輸沙的響應(yīng)可為河口海岸帶濕地保護修復(fù)提供理論及數(shù)據(jù)支撐。論文以“Sustained increase in suspended sediments near global river deltas over the past two decades”為題發(fā)表在Nature 子刊《Nature Communications》上。
2000-2020全球河口泥沙濃度變化趨勢
河口懸浮泥沙與河流輸沙變化趨勢
結(jié)合河流輸沙量數(shù)據(jù)、潮汐及波浪數(shù)據(jù),研究團隊分析了河口懸浮泥沙變化的影響因素。研究發(fā)現(xiàn),河口懸浮泥沙的季節(jié)性變化與河流輸沙量、潮汐及波浪作用密切相關(guān),河流輸沙量大、潮汐或波浪作用強的季節(jié)均會表現(xiàn)出較高的懸浮泥沙濃度。從河口懸浮泥沙長期變化來看,往往只有河流輸沙量大、潮汐作用強的河口懸浮泥沙濃度較高,而波浪作用強的河口懸浮泥沙反而較低,這可能是因為河口懸浮泥沙的變化除了受河流輸沙、河口水動力因素的影響外,還受河口地貌的影響。相比河流和潮汐主導(dǎo)型河口三角洲,波浪主導(dǎo)型河口三角洲的懸浮泥沙濃度會更低,主要原因是波浪主導(dǎo)型河口三角洲沒有較多的分流河道,且基本都是沙質(zhì)海岸線,這一特征使得波浪主導(dǎo)型河口不能長期有效地保留懸浮泥沙。因此,波浪可能會短暫增加懸浮泥沙濃度,但長期較強的波浪主導(dǎo)作用往往會導(dǎo)致懸浮濃度降低。
圖3 河口懸浮泥沙與河流輸沙、潮汐及波浪作用、鹽度的關(guān)系
中山大學(xué)為本論文第一署名單位,測繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院環(huán)境遙感團隊副教授侯雪姣為論文第一作者,南方科技大學(xué)馮煉副教授及荷蘭烏特勒支大學(xué)助理教授Jaap H. Nienhuis為論文共同通訊作者,合作作者包括華東師范大學(xué)沈芳教授及波士頓大學(xué)博士后謝當(dāng)漢。本研究項目得到了國家自然科學(xué)基金項目的支持。
論文全文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-47598-6
文稿終審:陳華桂