一項最新研究顯示,在美國中大西洋地區,沿海農田正以驚人速度被海平面上升“吞噬”,其被潮汐沼澤取代的速度甚至明顯快于沿海森林,暴露出氣候變化背景下一個長期被忽視的農村前線。 研究基于數十年的衛星觀測和最新實地測量,聚焦切薩皮克灣和特拉華灣流域,發現 1984 至 2022 年間約有 2.5 萬英畝農田因海平面上升而消失,即便當地農民早已采取多種工程措施試圖守住土地。
長期以來,“鬼魅森林”——被鹽水入侵后大片枯死的樹木——被視為中大西洋沿海海平面上升最直觀的景象。 但由威廉與瑪麗學院巴滕海岸與海洋科學學院及弗吉尼亞海洋科學研究所(VIMS)牽頭的新研究指出,現實比想象更嚴峻:潮汐沼澤向內陸推進時,對農田的“蠶食”頻率在許多區域可達森林的 7 倍,農田整體反而更易在鹽水壓力下失守。 研究團隊稱,這一結果顛覆了不少人的直覺——人們往往認為,因經濟價值較高,農田會受到更多保護,從而比森林更“抗侵蝕”,但數據給出的卻是相反圖景。
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研究通過追蹤干地與沼澤交界線的長期變化來刻畫海平面上升的影響,并采用邊界高程而非僅僅水平位置來進行測量,以規避地形坡度帶來的誤差,從而可以更精確地比較沼澤在農田和森林中的遷移情況。 中大西洋沿海地區的海平面上升速率約為全球平均水平的兩倍,使其成為觀測鹽水入侵與景觀轉換過程的典型“前沿實驗場”。
論文合著者、巴滕學院與 VIMS 海洋科學教授馬特·柯爾萬指出,研究發現了大量已經筑起小型堤埂以阻擋鹽水的田塊,但這些防護設施往往只能拖慢、而無法阻止農田向沼澤的轉變。 在農田上,鹽水入侵的跡象通常更為隱蔽:也許只是田塊邊緣的一兩排作物由綠變黃,但累計到整個區域,意味著成千上萬英畝農用土地生產力的流失。 綜合區域尺度數據后,團隊發現,農田往往會“放大”鹽水入侵帶來的土地轉換效應。
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研究同時考察了沿海農田脆弱性的經濟與政策背景。 早在 1970 年代,弗吉尼亞和馬里蘭就開始保護潮汐濕地,新建大型硬質防御結構的空間因此受到嚴格限制。 這意味著,許多過去構筑的土堤、圍埝和排水溝隨著時間推移被棄用,如今已被周圍擴張的沼澤包圍。 論文第一作者、巴滕學院博士畢業生格蕾絲·莫利諾指出,團隊在實地走訪東岸六處農場時發現,雖然現存堤壩、土埝確實能降低局部鹽水入侵,將農田邊界“垂直退縮率”壓低到接近附近森林水平,但從整個區域來看,農田相比森林仍明顯更易被鹽水改造。
科學家解釋說,這不僅僅是因為農田地勢較平坦,而更多源于生物學差異。 一棵樹的壽命可以長達數百年,鹽度升高導致樹木死亡往往需要數十年時間;而農作物通常以一年生為主,對鹽分與積水極為敏感,一個生長季的異常就足以讓耕作失去經濟意義。 此外,復雜的許可審批程序也在客觀上抬高了農戶加固或新建防護設施的門檻,使許多農田在制度慣性與資金壓力之下逐漸任由其被沼澤“接管”。
研究還強調,沿海農田在氣候適應與韌性討論中長期被低估。 當前政策與科研關注往往集中于城市海岸防線,例如防波堤、海堤和硬化海岸線等,這些工程設施確實會阻擋濕地向內陸遷移,從而削弱濕地對海平面上升的緩沖作用。 然而,在美國,重度開發區域在沿海流域中所占比例不足 15%,大部分海岸線分布在農村地區,而這些地方的人類活動及其對濕地遷移的影響過去鮮少進入決策視野。
在中大西洋農村沿海地區,農民與土地所有者的日常選擇正深刻地塑造著海岸景觀的未來。 由于研究通常優先在公共土地上開展,團隊這次不得不采取“挨家挨戶”的傳統方式,與農場主直接接觸,申請進入私有地進行測量。 莫利諾表示,許多土地所有者在當地已經生活了幾代人,對周邊田塊和濕地幾十年來的變化了如指掌,他們的經驗信息對科學分析極具價值。
在馬里蘭一處樣地,一位利用自家土地作為周末水禽狩獵場的業主,向研究人員展示了他在已無法耕種的鹽堿地上修建的兩個大型蓄水工程,其中一處獲得了美國農業部相關項目的部分資助,用于創建野生動物棲息地。 對這位業主而言,面對鹽水入侵,選擇不再與海平面上升“硬抗”,而是徹底改變土地用途,將農田轉化為生態和休閑兼具的濕地空間。 在另一個案例中,莫利諾在返程后專門致電一位農場主,向其告知無人機影像中識別出的堤埂破口的精確位置,以便對方搶修防線,這也體現出科學研究在具體個體層面直接帶來的幫助。
研究指出,潮汐沼澤本身同樣受到海平面上升威脅,如果其泥炭累積與地表抬升速度跟不上水位上升,只能向更高地勢內退。 從生態角度看,農田向濕地轉換為沼澤提供了更為便捷的遷移通道,有助于增強沿海整體防護能力;但對農戶而言,這一過程意味著生產性土地和收入的持續流失。 因此,如何在維護沿海生態系統功能與保障土地所有者生計之間找到平衡,成為未來政策設計必須正面回應的難題。
莫利諾認為,科學可以在這一平衡中發揮關鍵作用,通過提供數據和工具,幫助識別既有利于濕地遷移、又能為農場主創造替代收益的土地利用方案。 她強調,真正理解沿海景觀變化背后的驅動因素,離不開對個體土地所有者決策邏輯的深入了解,而這需要研究者走出實驗室,走進農舍與田間,與當地人建立起長期互信。
這項研究由美國國家科學基金會資助,論文以“海平面驅動的土地轉化在沿海農業背景下被放大”為題,于 2026 年 5 月 18 日發表于《自然·可持續性》期刊。 作者指出,中大西洋沿海農田快速向濕地轉變的過程,預示著在一個海平面持續上升的世界中,全球更多沿海農業區可能會面臨類似命運,這需要決策者在農村地區投入與城市同等嚴肅的適應規劃與資源。
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