美国地质调查局海岸带和海洋地质项目介绍

美国超过一半的人口都居住在距海岸约80.5 km 内的区域,这些区域沿着墨西哥湾、大西洋、太平洋和加勒比海物产丰富的河口及广阔的海岸线。包括能源、贸易及航运、渔业、旅游和娱乐在内的沿海和近海资源。这些资源对国家的经济发展至关重要,因此美国地质调查局与许多不同的合作伙伴合作,设立了多项有关海岸带和海洋地质的项目,以此确保国家具备了解、恢复和保护健康海岸带、海洋资源和社区的必要信息。依靠新技术、科学数据及分析来支持审慎的利用和保护这些资源。美国地质调查局海岸带和海洋地质项目中的科学家和技术人员研究从海岸线和河口到大陆架和深海的沿海及海洋资源,提供专业知识、工具、产品和数据来处理和了解国家面对的一系列资源挑战。

照片为美国地质调查局的船员在华盛顿班布里奇岛的大叶藻上拖拽取样网
美国地质调查局David Ayers 拍摄。

下面以4 个研究方向对国家层面的研究课题进行分类

1 了解海岸带变化
研究评估和模拟海岸带变化、风险和脆弱性。海岸带变化对沿海社区构成的潜在风险在美国全国都存在。强大的风暴产生的浪涌、波浪和洋流可以搬运大量的沉积物,破坏道路、建筑和其他关键基础设施以及改变自然栖息地。美国地质调查局进行一系列研究来引证、评估和建立海岸带变化、风险和脆弱性的模型,包括历史海岸线变化、地质构造和海岸带地区历史、沉积物供应和搬运、海平面上升以及极端暴雨事件如何影响海岸带变化的速率和影响。研究课题有:海平面上升的危害和决策支撑、海岸带模型的应用及现场测量、海岸带演变过程、评估与飓风“桑迪”相关障壁岛和沿海湿地的物理变化、卡罗莱纳州海岸带演变过程、海岸带演变危害评估、国家海岸线变化评估、河口改变的过程、灾害和生态系统、海底及湖底地图绘制、海洋总资源和变迁过程、全国海底地图绘制及底栖生物栖息地研究:大西洋。

利用地质学、水文学、地理学、生物学和生态学的综合性科学技术来了解并解决由国家海平面上升所带来的影响

2 地质灾害和灾难性事件
海岸带和海底灾害事件的成因、分布和潜在危险。海洋灾害事件包括由地震和滑坡引发的海啸、与飓风和极端风暴相关的风暴潮、油气泄漏、洪水及其相关流域的污染物,这些灾害影响美国的海洋及沿海社区和生态系统的健康和安全。美国地质调查局的科学家们研究海岸带和水下灾害事件的原因、分布和潜在风险,这些灾害包括地震、海底滑坡及它们可能引起的海啸、与飓风、极端风暴和海平面上升相关的沿海洪水;油气泄漏。随着模型的发展,可有助于评估和预测海岸带灾害的发生几率。研究课题有:飓风和极端风暴影响的研究、海岸带地区地震和地震影响的概率性预测、海岸带演变危害评估、加勒比海地区的海啸和地震灾害研究、海啸灾害的建模及沉积记录、国家海岸线变化评估、海平面上升的危害和决策支持、海岸带模型的应用及现场测量。

美国加利福尼亚州地震断裂带预测图

3 美国的海洋资源需求
集中在矿产和能源资源的地质填图、采样和了解的研究。美国越来越依赖海洋资源中的能源、建筑原材料和新兴的通信及信息技术中的关键矿物。最让人感兴趣且价值最高的资源包括天然气水合物、离岸风中的可再生动能、潮汐及洋流、稀土元素沉积物以及建筑和人工育滩所需的沙砾沉积。美国地质调查局进行的研究集中在地质测绘、采样和矿产及能源资源的了解以及地质背景和过程的研究从而促进海上可再生能源的开发。研究课题有:天然气水合物、海洋法——美国大陆边缘的外部约束、海洋总资源的变迁过程、河口改变的过程、灾害和生态系统。

美国海岸带附近开采的天然气水合物

4 海岸带及海洋生态科学
应用多学科的专业知识、工具和模型,从而提高对生态系统健康运行的了解。保持海岸带及海洋生态系统的健康和可持续性依赖于科学地理解这些区域在景观尺度上是如何运行的。生态系统的科学在于理解流域、河口、湿地和近海海洋地区间的重要联系。破坏栖息地、改变排水或循环模式及排入污染物,这些人类活动可以影响或降低这些资源的健康程度和生产率。美国地质调查局综合运用多种专业知识,致力于开发出可以提高对生态系统健康运行(换句话说就是它们对于环境变化或包括区域生态系统修复在内的人类影响的响应)的认识的工具和模型。研究解决珊瑚礁、沿海湿地、底栖生物栖息地和地下水资源的问题。研究课题有:国家海岸线变化评估、海岸带模型的应用及现场测量、海平面上升的危害和决策支撑、评估与飓风“桑迪”相关障壁岛和沿海湿地的物理变化、河口改变的过程、灾害和生态系统、海洋总资源的变迁过程、生物礁的历史及气候变化、全国海底地图绘制及底栖生物栖息地研究:大西洋、海岸带环境的沉积物搬运。

美国地质调查局研究人员进行生物礁取样

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