Национальная система эстуарных исследовательских резервов представляет собой сеть из 30 охраняемых территорий, созданных в результате партнерства между Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA) и прибрежными штатами. Резерваты представляют различные биогеографические регионы Соединенных Штатов. Национальная система эстуарных исследовательских резервов защищает более 1,3 миллиона акров прибрежных и эстуарных местообитаний для долгосрочных исследований, мониторинга качества воды, образования и прибрежного управления. [1]
На протяжении тысяч лет прибрежные и эстуарные среды обеспечивали людей пищей, безопасными гаванями, транспортным доступом, контролем наводнений и местом для игр и отдыха. Давление на побережье страны огромно, а его воздействие на экономику и экосистемы становится все более очевидным. Сильные штормы, изменение климата, загрязнение, изменение среды обитания и быстрый рост населения угрожают экологическим функциям, которые поддерживали прибрежные сообщества на протяжении всей истории. Эстуарии являются связующим звеном между океаном (или Великими озерами) и землей, и люди зависят от обоих для своего существования, поэтому забота об обоих — и о связи между ними — жизненно важна для людей.
Система была создана Законом об управлении прибрежной зоной (CZMA) 1972 года как эстуарные заповедники и была переименована в эстуарные исследовательские заповедники в 1988 году после повторного разрешения CZMA. NOAA предоставляет финансирование, национальное руководство и техническую помощь. Каждый заповедник ежедневно управляется ведущим государственным агентством или университетом с участием местных партнеров.
Сотрудники заповедников работают с местными сообществами и региональными группами для решения проблем управления природными ресурсами, таких как загрязнение неточечными источниками, восстановление среды обитания и инвазивные виды . Благодаря комплексным исследованиям и образованию заповедники помогают сообществам разрабатывать стратегии для успешного решения этих проблем с прибрежными ресурсами. Заповедники предоставляют взрослым обучающие курсы по проблемам эстуариев, вызывающим беспокойство в их местных сообществах, предлагают полевые занятия для учащихся K-12 и предоставляют учителям образование по эстуариям через программу «Учителя в эстуарии». Заповедники также обеспечивают долгосрочный мониторинг качества воды, а также возможности как для ученых, так и для аспирантов проводить исследования в «живой лаборатории».
Национальные исследовательские резерваты эстуариев служат живыми лабораториями для поддержки прибрежных исследований и долгосрочного мониторинга, а также для предоставления помещений для персонала на местах, приглашенных ученых и аспирантов. Они также служат референтными площадками для сравнительных исследований по прибрежным темам, таким как динамика экосистем, влияние человека на эстуарные системы, сохранение и восстановление среды обитания, управление видами и социальные науки. Кроме того, резерваты служат контрольными участками для лучшего понимания последствий изменения климата.
Цели программы исследований и мониторинга Резервной системы включают:
Каждый заповедник работает над различными исследовательскими проектами, в дополнение к участию в Программе системного мониторинга. Темы этих проектов разнообразны и зависят от местных потребностей и проблем, а также от проблем национального значения. Темы могут включать такие вопросы, как исследование последствий загрязнения неточечными источниками, понимание роли социальных наук в управлении прибрежными ресурсами и контроль инвазивных видов. [2]
Программа системного мониторинга (SWMP, произносится как «swamp») была создана в 1995 году как средство наблюдения за краткосрочной изменчивостью и долгосрочными изменениями в эстуарных регионах. Каждый заповедник участвует в SWMP, которая предоставляет исследователям, менеджерам ресурсов, педагогам и другим лицам, принимающим решения в прибрежных районах, стандартизированные количественные меры для определения того, как меняются условия заповедника. Используя стандартные операционные процедуры для каждого компонента во всех 30 заповедниках, данные SWMP помогают установить заповедники как систему национальных контрольных участков, а также сеть контрольных участков для обнаружения и понимания последствий изменения климата в прибрежных регионах.
В настоящее время SWMP состоит из трех основных компонентов, которые фокусируются на:
Абиотические параметры включают питательные вещества, температуру, соленость, pH, растворенный кислород и, в некоторых случаях, загрязняющие вещества. Биологический мониторинг включает измерения биоразнообразия, среды обитания и характеристик популяции. Классификации водоразделов и землепользования предоставляют информацию о типах землепользования людьми и изменениях в почвенном покрове, связанных с каждым заповедником. Данные SWMP для каждого заповедника управляются Централизованным офисом управления данными (CDMO), который управляется через грант Университету Южной Каролины и размещается в заповеднике Норт-Инлет-Винья-Бэй в Южной Каролине. Данные SWMP можно просматривать и загружать из CDMO. [3]
Научное сотрудничество NERRS призвано заставить науку, основанную на заповедниках, работать на благо местных сообществ. Программа, администрируемая Мичиганским университетом (UM), финансирует исследовательские проекты, объединяющие ученых, предполагаемых пользователей науки, заинтересованных лиц, преподавателей и инструкторов для решения проблем, связанных с загрязнением побережья и деградацией среды обитания в контексте изменения климата. Результаты этих проектов распространяются по всей Системе. Collaborative также спонсирует программу аспирантуры и профессионального образования на базе UM, направленную на помощь людям в развитии навыков, необходимых для связывания научной информации с решениями по управлению прибрежными ресурсами. [4]
Национальные исследовательские резерваты эстуариев федерально созданы для «повышения осведомленности общественности и понимания эстуарных территорий, а также для предоставления соответствующих возможностей для общественного образования и интерпретации». Каждый исследовательский резерват является активным членом местного и регионального образовательного сообщества и представителем штата и сообщества попечителей NOAA. Система резерватов использует локальный подход к продвижению эстуарного образования и созданию значимого опыта для всех типов людей, заинтересованных в изучении, защите и восстановлении эстуариев.
Программа обучения эстуариям направлена на повышение осведомленности, понимания и оценки эстуариев студентами, учителями и общественностью, предоставляя практические, исследовательские полевые опыты, учебные и информационные материалы, возможности многократного воздействия, программы обучения учителей и мероприятия по работе с общественностью. Сеть обучения эстуариям работает над повышением грамотности в области эстуариев, климата и океана. Эстуарии можно использовать в качестве мощного контекста для поддержки изучения взаимосвязей и взаимозависимостей между наземными и океаническими системами, важных услуг, которые они предоставляют людям, и способов их восстановления и защиты. [5]
Программа обучения прибрежных вод (CTP) Национальной системы резервов эстуариев была официально инициирована в 2001 году для предоставления актуальной научной информации и возможностей для развития навыков для людей, которые отвечают за принятие решений, влияющих на прибрежные земли и воды Соединенных Штатов. Благодаря этой программе национальные резервы эстуариев могут гарантировать, что лица, принимающие решения в прибрежной зоне, обладают знаниями и инструментами, необходимыми для решения критических вопросов управления ресурсами, вызывающих беспокойство у местных сообществ. Программы обучения прибрежных вод, предлагаемые резервами, сосредоточены на таких вопросах, как управление ливневыми водами, развитие сообществ, восстановительная наука, планирование землепользования и другие. С 2006 года эти программы на базе резервов провели более 400 оцененных учебных мероприятий, охвативших не менее 13 000 лиц, принимающих решения в прибрежной зоне. [6]
Основная миссия заповедников заключается в защите и сохранении более 1,3 миллиона акров прибрежных и эстуарных местообитаний в пределах заповедников и в содействии улучшению управления прибрежными местообитаниями за пределами границ заповедников. Подход к управлению заповедников использует наилучшие доступные научные данные для поддержания и восстановления здоровых, продуктивных и устойчивых экосистем и распространяет информацию среди региональных и национальных заинтересованных сторон. Стратегии управления на основе участков оценивают и реагируют на угрозы, связанные с развитием прибрежных районов, использованием ресурсов заповедников человеком, изменением климата и инвазивными видами. [7]
Инвазивные виды — это виды, не являющиеся аборигенами экосистемы, и чье внедрение в эту экосистему может нанести вред окружающей среде, общественному здоровью или благосостоянию. Резерваты управляют инвазивными видами, предотвращая новые внедрения и управляя их удалением, если это целесообразно.
Заповедники управляют и восстанавливают среду обитания для поддержки видов, вызывающих беспокойство, путем восстановления деградировавшей среды обитания, улучшения связности среды обитания для поддержки нескольких стадий жизни определенных видов, управления давлением посетителей на критических стадиях жизни и восстановления видов и сред обитания, таких как местные устрицы и морские водоросли, где это возможно. Заповедники также работают в пределах водораздела для выявления, защиты и восстановления критически важной среды обитания для эстуарных видов, таких как лосось.
Многие заповедники управляют местообитаниями, которым для выживания необходим огонь. Управление пожарами посредством предписанных выжиганий особенно сложно, поскольку эти территории часто расположены вблизи застройки. Многие заповедники управляют этими местообитаниями, зависящими от огня, и следят за восстановлением местообитаний и видов.
Развитие вдоль эстуариев нашей страны часто приводит к гидрологическим ограничениям из-за дорог, дамб и железных дорог. Эти ограничения изменяют среду обитания, качество воды и распределение видов. Многие заповедники решают эти проблемы, управляя или восстанавливая гидрологию путем замены водопропускных труб, управления приливными шлюзами и/или удаления дамб.
Качество воды является основополагающим показателем воздействия прибрежных водоразделов и здоровья эстуарных экосистем. Хорошее качество воды влияет на качество прибрежной среды обитания и человеческие сообщества, которые зависят от эстуариев для отдыха и жизнеобеспечения. Параметры качества воды, такие как прозрачность, содержание кислорода, концентрация питательных веществ, температура, седиментация, pH, соленость и другие, оказывают глубокое воздействие на природные и человеческие сообщества в прибрежных экосистемах.
Заповедники решают проблемы качества воды посредством интенсивного абиотического мониторинга эстуарных местообитаний в рамках Программы системного мониторинга, сотрудничая с фермерами для разработки и мониторинга лучших методов управления в сельском хозяйстве, контролируя воздействие полога леса на местообитания лосося, решая проблему воздействия седиментации на прибрежные потоки путем сотрудничества с владельцами соседних земель и оценивая воздействие землепользования с помощью таких инструментов, как инструмент контроля неточечного загрязнения и эрозии (NSPECT).
Прибрежные и эстуарные местообитания включают болота, лесные водно-болотные угодья, устричные рифы, водорослевые заросли, пляжи, приливные течения и прибрежные леса. Эти местообитания жизненно важны не только для рыб, птиц и других диких животных, но и для человеческих сообществ. Они помогают защищать от наводнений, улучшать качество воды, предоставлять возможности для отдыха и поддерживать коммерческое рыболовство и туризм. Восстановление местообитаний помогает экосистемам, удаляя загрязняющие вещества и инвазивные виды, восстанавливая естественные экосистемные процессы и повторно внедряя местные растения и других диких животных.
Заповедники сотрудничают с несколькими программами NOAA и различными региональными партнерами с целью совершенствования научных исследований в поддержку восстановления среды обитания, восстановления прибрежных сред обитания, контроля инвазивных видов, защиты среды обитания путем приобретения и внедрения методов управления земельными ресурсами, которые обеспечивают баланс между потребностями в сохранении и доступом общественности.
План картирования и изменения среды обитания Reserve System был разработан в 2007 году для создания рамок для картирования среды обитания в заповедниках с учетом долгосрочных изменений, связанных с локальным изменением уровня моря и антропогенным стрессом от водоразделов заповедников. План картирования и изменения среды обитания поддерживается дополнительными документами, включая Систему классификации земельного покрова и среды обитания NERR и соответствующие протоколы внедрения и документацию.
Как живые лаборатории, заповедники являются идеальными местами для исследования восстановления и защиты эстуарных и прибрежных местообитаний. Благодаря своему федеральному статусу, биогеографическому разнообразию, местным объектам, долгосрочным программам мониторинга и данным, а также профессиональным возможностям сотрудников в области науки и образования, заповедники являются прекрасными платформами для развития науки восстановления, организации демонстрационных проектов по восстановлению и мониторинга их долгосрочной реакции. Большинство заповедников имеют обширные области нетронутой среды обитания. Они полезны в качестве долгосрочных научных справочных участков для понимания эстуарных экосистем и сравнения их с другими более нарушенными местообитаниями в схожих физических условиях.
На сегодняшний день большинство заповедников занимаются восстановительной наукой и планируют или проводят небольшие и средние проекты по восстановлению (от 0,5 до 250 акров). Инвентаризация ключевых местообитаний в заповедниках, а также восстановительные мероприятия и приоритеты, проведенные в 2000 году и обновленные в 2001 году, обобщены в Стратегии восстановительной науки NERRS. Заповедники изучили как инженерные, так и естественные подходы к восстановлению территорий до приближенных к естественным, неизмененным условиям. Несколько заповедников должны сначала решить проблемы качества воды и/или восстановить гидрологические режимы (т. е. поток воды, приливной обмен и дренаж пресной воды), прежде чем они смогут восстановить наземные и водные местные растительные сообщества и добиться восстановления фауны и экологии. [7]
