关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保未来能够讲述关于当今塑造我们世界的发现和想法的有影响力的故事。
默特尔海滩广受欢迎的海滨以每年高达 30 厘米的速度后退。但蜂拥至南卡罗来纳州大西洋海岸的游客仍然可以享受其宽阔的沙滩，因为该州大约每七年就会用从海底疏浚的沉积物重新填充它们。
决定是否重新填补某片海滩是美国地质调查局 (USGS) 和南卡罗来纳州海洋补助金联盟的研究人员进行一项研究的动力，他们本周在默特尔海滩举行的国际地质项目年度会议上展示了他们的发现。这项名为“南卡罗来纳州海岸侵蚀研究 (SCCES)”的多年项目检查了被称为长湾的南卡罗来纳州北部海岸 100 公里长的区域，其中包括默特尔海滩。通过收集整个海湾地区的信息，科学家们可以更好地预测侵蚀率和恢复海滩的最佳方法。此外，该研究的大规模方法可以应用于改进其他地区的侵蚀预测。
“这是一个整体系统，而不是我们 20 年前可能做的事情，”南卡罗来纳州康威市沿海卡罗来纳大学海洋与湿地研究中心主任保罗·盖伊斯说。盖伊斯是参与这项研究的合作者之一，该研究始于 1999 年。
SCCES 偏离了数十年前的方法，调查了一大片陆地和海洋。“通常的做法是，你出去，你的足迹可能只有 [我们 100 公里区域] 的百分之一。我们采取了全局方法，”USGS 海洋地质学家沃尔特·巴恩哈特说，他参与了这项研究。正如巴恩哈特解释的那样，侵蚀是由于“海洋中对抗海滩结构的能量”造成的，这种能量通常是由风暴和海平面上升产生的。它的侵蚀影响不仅取决于百分之一足迹中的条件，还取决于海洋深度、水流以及整个区域（在本例中为长湾）的地质情况。
为了获得长湾的整体情况，SCCES 的科学家们使用了声纳来测量水深并探索海底的地质情况。他们还在海底放置了一系列三米高的三脚架，从中悬挂各种传感器来测量波高、水流和泥沙流动。
测量结果揭示了长湾沿线海洋条件的一些变化。首先，海滩沿线的不同区域拥有更深的水域，这些水域会产生更大的海浪，它们强烈地冲击着沙子，加速了侵蚀率。海洋深度的变化可能有助于解释为什么海滩的不同部分以不同的速度侵蚀。
研究小组还发现，水流和海洋地质导致海底的沙子向东南方向移动，使北部水域缺乏沉积物。这种运动在海湾的东南部形成了沉积物，这些沉积物可以作为疏浚来补充海滩的沙子来源，巴恩哈特说。
美国地质调查局的科学家已经在北卡罗来纳州和马萨诸塞州的海岸线开展了类似的湾区范围的调查。与 SCCES 一样，这些地点也将采用相同类型的声纳和传感器测量来测量水深和流量以及海底地质情况。尽管这些测量将跨越数年，但它们将提供比地形研究中更快地获取的海岸线信息，地形研究需要数十年的数据才能揭示模式，巴恩哈特说。
有了关于侵蚀率的预测信息，长湾的州和地方政府可以在进行昂贵的投资之前找到最有希望的疏浚地点。考虑到该地区为该州带来了数十亿美元的旅游收入，每七到八年补充默特尔海滩的决定可能很容易做出。但对于南部地区，历史和最近的地质研究预测侵蚀速度更快，那里的海滩可能需要每隔几年进行疏浚和回填。
制图数据还将有助于规划新的建设项目。例如，在马萨诸塞州，工程师正在使用这些信息来设计海上风力涡轮机的基础。“如果你想在陆地上建造东西，你会想了解地质情况。我们只是在水下做这件事，”巴恩哈特说。