关键观测显示海岸下沉

有人说，地毯真的可以将一个房间绑在一起。Manoochehr Shirzaei和他的研究团队以类似的方式希望将数百万个数据点编织成覆盖地形的数字地图，可以帮助将下沉景观的现实与气候变化的整体影响联系起来。

“这就像沙漠上的地毯，”雷达遥感工程和环境安全副教授Shirzaei谈到亚利桑那州最近的土地投影时说。“你可以清楚地看到那个区域正在大量沉入地下。我们已经为美国数十个主要城市创建了这些地图，并监控了全球另外50个机场。

Shirzaei和弗吉尼亚理工大学地球观测与创新实验室的15名学生和博士后研究人员使用公开的卫星图像测量了数百万次下沉土地，称为地面沉降，跨越多年。然后，他们创造了世界上第一个高分辨率的地面沉降描述，当与其他观测相结合时，如海平面上升，可以更清楚地预测未来100年洪水和自然灾害的潜在影响。

最近，该实验室的绘图成为研究生Leonard Ohenhen发表在Nature Communications上的研究结果的基础。利用2007-21年的卫星数据，Ohenhen绘制了整个东海岸的地图，以证明包括地面沉降如何揭示许多地区比以前认为的更容易受到洪水和侵蚀的影响。

“我们看到像纽约市和查尔斯顿(南卡罗来纳州)这样的地方每年下沉多达两毫米，”该实验室的研究生之一Ohenhen说。“这确实显示了大西洋东海岸对海平面上升的隐藏脆弱性。

地球观测与创新实验室制作的独特高分辨率地图也引起了多个政府机构的注意。这导致数百万美元的外部投资，以填补关键的信息空白，并帮助人们在地方、州、联邦和全球层面更好地进行规划。

“我们最大的不确定性之一是土地如何随着时间的推移而上下移动，所以我们转向了Manoo，”美国地质服务局(USGS)的研究地质学家Patrick Barnard说。“这些信息是需要的，没有其他人提供它，而Manoo凭借他的技术专长进入了这个利基市场，并提供了非常有价值的东西。

土地运动可以是自然过程的结果，如构造、冰川等静压调整、沉积物负荷和土壤压实，但也可能是人类行为的结果，如提取地下水、天然气和石油生产。

巴纳德说，提供的垂直土地移动率帮助USGS产生了更好的模型，并在管理和减轻洪水风险方面为其他机构提供了更好的指导。这会影响从房地产价值和建筑计划到飓风疏散路线和未来堤坝位置的所有方面。

地球观测与创新实验室在美国地质调查局最近对大西洋沿岸未来灾害的预测中发挥了关键作用。该项目由几个数据集组成，这些数据集绘制了佛罗里达州、佐治亚州和弗吉尼亚州由于海平面上升和风暴而导致的未来沿海洪水和侵蚀危害，以及到 2100 年的一系列合理情景。

“通过这种合作有助于我们改善社区因海平面上升和风暴而面临的生命和美元风险，”巴纳德说。“这是他们提供的非常有价值的数据集。

让普通人关注这些现实是Shirzaei的努力和实验室工作的核心。

Shirzaei说：“我们正在创建对可操作数据的访问，这将有助于人们在国家和环境安全方面变得有弹性。“我们提供的数据，我们让它不仅仅是开放访问，我们让它可供所有人使用。你不必有博士学位就可以使用它。这就是我们的利基市场。

除了对整个东海岸的洪水预测外，发表在《自然通讯》上的部分论文强调了湿地的脆弱性，湿地通常通过缓慢吸收洪水在洪水和人类之间提供屏障。Ohenhen说，他希望他的研究清楚地表明生态系统对这些地区居民的重要性。

“保护湿地是普通人的总体信息，”Ohenhen说。“大多数人，他们试图保护足够的财产，离开湿地等其他地区，基本上是为了自己的生存。但当我们这样做时，我们实际上只是在为自己制造更大的威胁。

Shirzaei说，他希望为Ohenhen的论文创建的地图被政策制定者和领导人用来防止地区免受洪水的袭击。同样，他希望地球观测与创新实验室作为一个整体继续以帮助人们更好地了解和准备潜在风险的方式使用。

“目前，很多人遇到的问题是他们不知道未来可能出现的危险，”Shirzaei说。“我们的数据将帮助他们理解这一点，并为未来提出更好的计划。