从430英里上绘制北卡罗来纳州的幽灵森林

艾米莉·乌瑞(Emily Ury)记得她第一次见到他们。她正从北卡罗来纳州哥伦比亚市向东行驶，在高速公路64平坦而低洼的地方，朝外岸行驶。在道路一侧的沼泽地上伸出的不是一棵而是几百棵枯树和树桩，这是曾经健康的森林的遗迹，那里曾经被海水的内陆蠕动所淹没。

“我当时想，'哇。' 没有叶子;没有树枝。树木实际上只是树干。就眼睛所能看到的，”最近获得生物学博士学位的乌里说。在杜克大学(Duke University)与艾米丽·伯恩哈特(Emily Bernhardt)和贾斯汀·赖特(Justin Wright)教授一起工作。

在东海岸的低地，由于海平面上升和暴风雨把海水推向更远的内陆，树木正在逐渐消失，使远离海岸的土壤中毒。

尽管这些“幽灵森林”在北卡罗来纳州的沿海平原上变得越来越普遍，但科学家对其范围只有一个粗略的认识。现在，卫星图像正在提供新的答案。

在4月4日发表在《生态学应用》杂志上的一项研究中，一个由杜克大学领导的团队开采了该州Albemarle-Pamlico半岛245,000英亩区域的35年卫星图像。

图像显示，在1985年至2019年之间，该地区11%的树木被幽灵森林所覆盖。这种扩散并没有反映出海平面上升的渐进速度，而是在极端天气事件(例如飓风和干旱)后突然发生，这些极端事件可能使盐分集中或使盐分涌入该地区的内部。

该研究的重点是扬子鳄河国家野生动物保护区，该保护区成立于1984年，旨在保护该地区独特的森林湿地和濒临灭绝的红狼，红冠啄木鸟以及其他生活在那里的野生动植物。

在这里，杜克大学的团队正在监视Bernhardt和其他研究人员所说的“气候变化的前沿”。

从1900年到2000年，北卡罗来纳州沿海地区的海面上升了大约1英尺，快于全球平均水平。到本世纪末，它可能会再上升两到五英尺。

随着海洋淹没海岸线并被海滨物业咀嚼，海岸线缩水在大多数有关海平面上升的讨论中占主导地位。然而，内陆发生的事情很少被谈论。

在上升的海水下海滩萎缩消失之前很久，海水开始向低洼地区蔓延。

乌里说，大多数鳄鱼河国家野生动物保护区都位于海拔不到两英尺的地方，“这使其更容易受到海平面上升的影响。”

再加上遍布该地区的数百英里的沟渠和运河。它们是在1900年代中期建造的，目的是将水排出，现在作为海水的管道(流入的咸量是淡水的400倍左右)流入海水中。

在没有障碍的情况下，海水被通过这些渠道推向内陆，在土壤上留下了咸的指纹。当盐移入时，它会将水从植物细胞中抽出并去除种子中的水分，使新的树苗更难以发芽。由于淡水森林转向盐沼，对盐敏感的树种首先无法繁殖并最终死亡。

通过使用430英里高的Landsat卫星拍摄的照片，该团队能够绘制出避难所中幽灵森林随时间推移的分布情况。

卫星图像中的每个像素代表地面上大约棒球钻石大小的区域中从地球反射回来的光的波长。

研究小组将卫星图像输入计算机算法，该算法依次分析每个像素，并确定该像素是否被松树，硬木，灌木，草丛沼泽，开阔水域或枯树所主导。一次出现多达20至40个明显死树的像素被标记为幽灵森林。

在这项研究的35年中，太空视野发生了变化。

1985年，超过四分之三的研究区域被树木覆盖。自那时以来，即使没有任何砍伐或发展，该避难所也损失了超过46,950英亩的森林，占其1985年树木覆盖面积的四分之一。

研究显示，这些损失的一半以上发生在避难所内部，距离任何海岸都超过一公里。

乌里说：“不仅仅是边缘变得湿润了，”

在1985年至2019年之间形成的21,000英亩的幽灵森林中，最明显的死亡是在2012年。该地区刚刚经历了五年的干旱，然后在2011年遭到飓风艾琳的猛烈袭击，当时遭受了6次飓风袭击。英尺的海水墙被推上岸了。风暴潮席卷了避难所，在距海岸内陆1.2英里以上的264号高速公路上行驶。在几个月内，从太空中都可以看到整个垂死的树木和倒下的树木。

研究人员说，北卡罗来纳州东部发生的事情也在其他地方发生。在全球沿海地区，盐水开始流向以前从未见过的地区，甚至降低了农作物的产量并危及人们赖以喝水的淡水含水层。

杜克大学团队正在与其他研究人员合作，将研究范围扩展到从科德角到德克萨斯州的大西洋和墨西哥湾沿岸平原的其他地区。

乌里说：“由于地理位置的原因，北卡罗来纳州在海平面上升的幅度方面领先于其他沿海地区。” “从这里学到的经验教训可以帮助管理其他地方的类似过渡，”或指出将来可能容易受到攻击的区域。

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