VIMS通过研究沙丘获得了提高海岸恢复力的资助
多机构团队将利用所获得的知识为沿海管理人员提供建议
由威廉玛丽大学弗吉尼亚海洋科学研究所副教授克里斯托弗·海因（Christopher Hein）共同领导的一个团队赢得了一项为期三年、价值687,850美元的联邦拨款，用于研究自然和人工沙丘在受到沿海风暴和海平面上升影响时的反应。他们的目标是为资源管理者提供知识和工具，帮助美国海岸线更具弹性。
这项拨款是NOAA国家海岸海洋科学中心在全国范围内授予的六项拨款之一，预计在未来三年内拨款总额为440万美元。30多个组织将利用这笔资金研究自然、人工和恢复的沿海栖息地如何减少风暴、洪水和海平面上升的影响。仅在2018年，飓风就给美国本土社区造成了近500亿美元的损失。
加入嗯在多机构的研究团队弗吉尼亚联邦大学的朱莉·津纳特说和尼古拉斯·科恩美国陆军工程研究与发展中心，以及一组ERDC合作者。
“沙丘是抵御风浪和洪水的第一道防线，”海因说。“它们在许多海岸自然生长，如果退化或缺乏，沿海地区就会建造它们来保护。我们的项目将确定自然沙丘和人工沙丘之间的权衡，为海岸管理决策提供信息。”
自然沙丘vs人工沙丘
天然沙丘的形成是缓慢的，因为海滩草和海燕麦等植物会捕获风吹来的沙子，然后随着沙丘的上升，从根部继续向上生长。
“一个天然沙丘不仅仅是一堆沙子，”海因说。“它的内部结构由根和真菌组成，可以加强沙丘，减少风暴的侵蚀。”由推土机推入的沙丘或由防沙栅栏形成的沙丘缺乏这种内部结构，因此被认为不太稳定。但这种不稳定并不都是负面的。
海因说：“沙丘内部生物量的缺乏可能会使它们更容易受到风暴和海平面上升的影响，但这允许更多的沉积物沿着沙丘的表面运输。”这反过来可以降低未来风暴期间的水位，并可能促进更快的沙丘恢复。”
研究计划
海因、科恩和津纳特将使用一套工具来比较和对比自然沙丘和人工沙丘的动态。他们的研究将集中在美国陆军工程兵团位于北卡罗莱纳州达克的野外研究设施中研究得很好的沙丘上，同时也会在北卡罗来纳州和弗吉尼亚州的外滩沿岸进行其他沙丘研究。其结果将适用于全球海岸沙丘系统。
海因说：“我们将首先使用激光雷达来探索自然沙丘和人造沙丘的形态和生态是如何变化的，以及近年来的变化。”
激光雷达——即光探测和测距——利用飞机上安装的激光脉冲以极高的分辨率绘制地面地图，使研究人员能够探测到仅几英寸的高度变化。该团队将通过在选定的沙丘上挖掘和取芯来测量根系和真菌的丰度和分布，从而补充他们的激光雷达高度图。
他们还将采用高科技，“mini-rhizotron”相机它可以拍摄高分辨率、360度的静态图像和根系生长的视频。
“我们的实地观察有两个主要目的，”海因说。“我们想量化根系和真菌在风暴期间加强沙丘结构的程度，并更好地了解这种机械强化可能改变沙丘滑坡或崩塌的风格和速度的机制。”
他们项目的一个关键部分将是将他们的新数据和理解纳入科学家、工程师和海岸管理者用来做出海滩保护决策的计算机模型中。这些决定需要权衡短期抵御风暴和长期抵御海平面上升的利弊。
海因说：“我们将使用模型模拟来探索沙丘的内部生物量结构如何在几天到几个世纪的尺度上影响海岸的演变，主要目标是考虑今天的管理决策对未来的影响。”
研究小组将与地方、区域和联邦合作伙伴密切协调，包括沿海管理人员咨询小组的定期投入。
NOAA资助计划
美国国家海洋和大气管理局的国家沿海海洋科学中心（NCCOS）通过其海平面上升的生态影响项目资助了这项由vims主导的研究。该项目目前的资助还将支持加利福尼亚州、佛罗里达州、切萨皮克湾地区和太平洋西北地区的其他多机构研究项目。
NCCOS竞争研究项目主任大卫·基德威尔说：“保护和恢复沿海湿地和海滩等自然特征可以为沿海社区提供可观的经济效益，其中包括提供防洪和重要的栖息地。随着人们越来越了解自然特征的好处，社区可以更好地评估降低风险的解决方案，以保护传统硬化的海岸线。”
