Många långa, tunna havsband av sandigt torrt land kramar om kusterna längs Mexikanska golfen och mitten av Atlanten i USA. Dessa landgubbar, som kallas barriäröar, löper parallellt med kusten, som murar.
USA har mer än 400 barriäröar. Det är mest av alla länder. Mer än 1,4 miljoner amerikaner bor på barriäröar. Miljontals fler besöker dem, särskilt på sommaren. Vissa barriäröar är kända för sina semesterorter, som Fire Island i New York; Long Beach Island i New Jersey; North Carolinas yttre banker; Sanibel och Captiva öarna i Florida; och South Padre Island i Texas. Andra barriäröar har vunnit rykte som parker och naturreservat som skyddar vilda djur.
Men det största värdet som barriäröar erbjuder är deras förmåga att skydda kustlinjer från den straffande kraften från havsstormar.
Vind, vågor och strömmar bildar och eroderar barriäröar. Även om dessa öar kan hålla i tusentals år står många idag inför allvarliga hot. Nyckeln till deras överlevnad är dessa öars förmåga att skifta och röra sig som svar på vind och vågor. Men när människor täcker barriäröar med vägar, parkeringsplatser och byggnader blockerar de det naturliga flödet av sand. Och det gör att dessa öar eroderar lättare.
Samtidigt har förändringar i flödet av floder på land stängt av tillgången på sediment som fyller på barriäröar. Med den globala uppvärmningen har havsnivåerna stigit. Det betyder att för varje våg sköljer mer vatten ut på barriäröar. Forskare har också kopplat stigande globala temperaturer till fler och starkare havsstormar. Så vindar och vågor slår mot öarna med mer kraft och orsakar mer skada.
Lyckligtvis finns det steg som samhällen kan ta för att göra barriäröarna starkare – och fastlandet säkrare. Och när forskare lär sig mer om hur barriäröar växer och förändras, upptäcker de att ibland kan dessa öar till och med läka sig själva.
Shape shifters
Till skillnad från en tegelvägg som står stadigt på plats, förändras barriäröarna hela tiden. Havsströmmar flyttar sand längs strandlinjen. Dessa strömmar sliter ner stranden i vissa områden och bygger upp den i andra.
“Vågor är starka på vintern, så de sköljer bort sand från stränderna och den hopar sig under vattnet”, säger Hilary Stockdon. Hon studerar kustförändringar för US Geological Survey i St. Petersburg, Florida (denna myndighets forskare studerar jorden, dess resurser och naturrisker.) “På sommaren,” säger Stockdon, “trycker mildare vågor tillbaka sanden mot stranden, så att stranden växer.”
Om du landade på en barriärö från den sida som vetter mot det öppna havet, skulle du komma iland på en platt strand. När du rörde dig till fots mot fastlandet skulle du klättra över sanddyner. Därefter kan du passera genom täta snår av tåliga träd och buskar i öns centrum. När du dyker upp på andra sidan skvalpar du genom salta kärr, vadar eller simmar över en vik (kallas ibland ett sund) till fastlandet.
Dessa olika zoner ger hem åt många typer av vilda djur. Sjöfåglar springer längs stränderna och plockar godsaker från den våta sanden, inklusive musslor och andra blötdjur. Kaniner och rådjur letar i öarnas underskog. Krabbor, räkor och fiskar leker i myrarna, som skyddar havsdjurens ungar från havets surf. En gång om året kan havssköldpaddor krypa upp på land för att lägga sina ägg.
De största förändringarna på barriäröar sker under kraftiga stormar. När stora vågor och stela vindar slår stränder vid havet transporterar de sand upp över sanddynerna och ner i myrar på andra sidan. Medan stranden eroderar växer den andra sidan av ön. När denna process upprepas under århundraden, rullar ön så småningom över sig själv och rör sig långsamt mot fastlandet.
De förändringar som en barriärö genomgår kan ge en glimt av geologiska krafter i aktion. Till exempel, foton av en av dessa öar – Assateague (ASS ah teeg) – visar hur de faktiskt kan byta plats.
Assateague ligger utanför Maryland och Virginias kust. Det är känt för sina flockar av vilda hästar som strövar fritt. (Misty of Chincoteague, en prisbelönt bok som publicerades 1947, inspirerades av en riktig ponny uppvuxen på en liten Virginia-ö bredvid Assateague.)
Sextio kilometer (37 miles) lång, brukade Assateague sträcka sig 16 kilometer längre norrut. En orkan från 1933 ändrade det. Stormen skickade iland vågor så kraftfulla att de skar en kanal, eller bröt, rakt över ön. Intrånget skar av Ocean City, Md. – redan en populär badort – från resten av Assateague. Idag är det svårt att tro att Assateague och Ocean City någonsin varit sammankopplade.
Statliga och federala myndigheter skyddar nu Assateague som en vild strand. Den har campingplatser, men inga butiker eller restauranger och få vägar. Samtidigt är Ocean City en livlig semesterstad med höghushotell och köpcentra. Trottoaren täcker nästan allt utom dess stränder.
Fotografier tagna från luften avslöjar hur Assateague och Ocean City har gått skilda vägar. Assateague har gradvis förskjutits västerut, mot fastlandet, eftersom stormar har rullat över det. “En dag kommer Assateague att smälta samman med fastlandet”, säger Kelly Taylor. Hon är en vetenskapsutbildare för National Park Service. Men det kommer inte att dröja på länge, tillägger Taylor. Samtidigt är parken “hem för massor av djur och fåglar nu. De kan bo där när ön rör sig, eftersom den växlar väldigt långsamt.”
Norr om Assateague, i Ocean City, förankrar tunnland betong och asfalt ön på plats. Naturligtvis rullar stormar över den också. Var och en sköljer lite sand från stränderna ut på gatorna. Stadspersonal rensar bort den sanden, så att den inte blockerar trafiken – eller fyller ut någon träskmark. Det betyder att ön inte kan välta, som Assateague gör. Utan ny sand borde Ocean City krympa.
Army Corps of Engineers (en statlig myndighet som hanterar stora byggprojekt) arbetar hårt för att det inte ska hända. Kåren tar in speciella båtar som bär kraftfulla pumpar. Pumparna dammsuger sand från havsbotten och spyr sedan ut den på stranden. Där formar bulldozrar sanden till nya sanddyner. Detta arbete kallas strandpåfyllning. I Ocean City händer det minst vart fjärde år, eller oftare efter stora stormar.
2012 urholkade orkanen Sandy Ocean Citys stränder och sanddyner. Staden planerar nu stora reparationer. För att vända effekterna av stormen kommer ingenjörer att muddra upp 765 000 kubikmeter (1 miljon kubikmeter) sand. Det räcker för att fylla mer än 300 simbassänger i olympisk storlek. Arbetet kommer att kosta mellan $10 miljoner och $25 miljoner.
Lokala tjänstemän tycker att detta arbete är en bra användning av pengarna. När allt kommer omkring, hävdar de, kommer turister inte att besöka skadade stränder. Experter påpekar dock att stormar oundvikligen omformar barriäröar. Och någon gång kommer det helt enkelt inte att vara meningsfullt att fortsätta bygga om stränder som lider av kraftiga och upprepade stormskador.
”Att återställa stränder är en tillfällig lösning. Om samhällen bestämmer sig för att hantera erosion på det sättet kommer de att göra det för alltid, säger Robert Young. En geolog vid Western Carolina University i Cullowhee, NC, han är expert på kustlinjer.
Göra smarta korrigeringar
Sedan orkanen Sandy har många forskare arbetat för att mäta skadan den orsakade på den amerikanska östkusten. Vissa forskare använde ett laserbaserat verktyg som heter LIDAR (LY dahr), förkortning för ljusdetektion och avstånd. Från ett plan studsade forskarna upprepade gånger en puls av laserljus från marken. LIDAR mätte hur länge (och hur långt) varje laserpuls reste. Dessa mätningar hjälpte till att kartlägga stormrelaterade förändringar av formen på öar.
Tack vare god planering kartlade några forskare olika barriäröar på östkusten med LIDAR en eller två dagar innan Sandy slog till. Experterna rusade in precis när människor som bodde på öarna rusade ut i säkerhet. Forskare kom tillbaka med LIDAR igen direkt efter stormen.
Att jämföra deras detaljerade före- och eftermätningar visar hur mycket erosion Sandy orsakade på hela öar, såväl som på enskilda stränder. På vissa delar av New Yorks Fire Island, till exempel, eroderade Sandy mer än 3 meter sand från toppen av havets stränder och sanddyner. LIDAR-bilder visar att stormen staplade upp denna sand nära centrum och kustlinjen på fastlandssidan av ön.
Till exempel skapade orkanen Sandy två inbrott i New Yorks Fire Island. Denna barriärö är delvis utvecklad och delvis skyddad som en nationell strand. Ingenjörer stängde en av luckorna för att skydda fastlandets samhällen bakom Fire Island från översvämningar. Men de tittar på det andra brottet. Den ligger i en vildmarkszon och kan stänga av sig själv. Unga och andra kustforskare tror att genombrott kan göra barriäröarna starkare genom att tillåta strömmar att transportera sand till deras inre sidor. Där hjälper sanden till att bygga upp myrar.
Vissa öar blir “hungriga”
På vissa andra barriäröar finns det helt enkelt inte tillräckligt med sand för att gå runt. I Mexikanska golfen eroderar stigande hav och kraftiga stormar barriäröarna utanför Louisianas kust. Det finns inte tillräckligt med sediment som flyter genom kustkärr för att fylla på öarna. Och det beror på att människor har byggt enorma murar, kallade vallar, för att hålla kvar Mississippifloden.
Mississippi rinner ut i Mexikanska golfen. Varje år bär floden hundratals miljoner ton sediment ner från jordbruksmarker i Mellanvästern. I århundraden har floden ofta svämmat över sina stränder och sköljt sediment in i Louisianas myrar. Eftersom dessa översvämningar hotade städer, byggde ingenjörer vallar för att hålla tillbaka floden. Men dessa vallar kanaliserar också flodens sedimentlast långt utanför kusten in i Mexikanska golfen. Som ett resultat svälter Louisianas kärr och barriäröar på det sediment de behöver för att återuppbygga.
Louisianas barriäröar skyddar inte bara kusten från stormar. De ger också viktiga häcknings- och häckningsplatser för många typer av fiskar och fåglar. De är så viktiga att staten använder 320 miljoner dollar från oljebolaget BP – pengar som betalas ut för att reparera skador från ett enormt oljeutsläpp 2010 – för att återställa fyra ba rrier öar. Ingenjörer kommer att bygga om stränder och sanddyner på öarna och bygga upp deras myrar.
“Platser som Assateague, Outer Banks och Padre Island är försvarslinjer”, säger Katie Arkema i Palo Alto, Kalifornien. Den här forskaren från Stanford University studerar fördelarna med barriäröar och andra kustnära ekosystem, som kärr och korallrev.
Som ett exempel täckte orkanen Sandy delar av Fire Island i New York med så mycket som 1,7 meter (5,6 fot) vatten. Eftersom Fire Island sög upp mycket översvämningsvatten, översvämmades samhällen bakom den på fastlandet med endast cirka 1 meter. Det orsakade fortfarande mycket skada, men den minskade översvämningen räddade förmodligen några hus från att skadas allvarligt.
Barriäröar ger skydd mot stormar, vackra platser att besöka och hem för fiskar, fåglar och andra djur. När forskare lär sig mer om hur barriäröar aktivt bildas och förändras, kan människor vidta åtgärder som säkerställer att dessa öar fortsätter att spela dessa roller i århundraden framöver.
Kraft Ord
barriärö En låg, smal, sandig ö som utvecklas strax utanför kusten.
strandpåfyllning Ta in ny sand för att bygga upp stränder och sanddyner skadade av stormar.
utveckla (som med städer) Omvandlingen av vildmark till värdsamhällen av människor. Denna utveckling kan innefatta byggande av vägar, bostäder, butiker, skolor med mera. Vanligtvis sågas träd och gräsmarker ner och ersätts med strukturer eller anlagda gårdar och parker.
mudder För att ta bort sand och sediment från havsbotten.
erosion Att slita bort en yta, vanligtvis med vindens eller vattnets kraft.
geologi Vetenskapen som behandlar jordens fysiska struktur och substans, dess historia och de processer som verkar på planeten.
global uppvärmning En ökning av medeltemperaturen i jordens atmosfär, särskilt en ihållande ökning som är tillräckligt stor för att orsaka förändringar i det globala klimatet . Många forskare tror att jorden har varit inne i en period av global uppvärmning under det senaste halvseklet eller mer, delvis på grund av den ökade produktionen av växthusgaser relaterade till mänsklig aktivitet.
LIDAR (en förkortning för ljusdetektion och avstånd) Ett verktyg för att mäta markens form och kontur från luften. Den studsar en laserpuls från ett mål och mäter sedan tiden (och sträckan) varje puls färdats. Mätningarna avslöjar den relativa höjden av funktioner på marken som träffas av laserpulserna.
kärr En lågt liggande våtmark vanligtvis täckt av gräs och buskar, inte träd. Det är en utmärkt utfodrings- och häckningsplats för sjöfåglar.
sediment Materia som lägger sig på botten av en vätska. Exempel inkluderar sand eller silt på havsbotten.
våtmark Ett lågt liggande landområde som antingen är blött eller täckt med vatten. Den är värd för växter och djur anpassade för att leva i, på eller nära vatten.
Leave a Reply