印度孙德尔本斯海岸脆弱性建模:基于共享社会经济路径(SSPs)的淹没风险预测与生态屏障评估

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Regional Studies in Marine Science 2.1

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  针对印度孙德尔本斯三角洲面临的海平面上升(SLR)加剧与风暴潮威胁,研究人员采用斯坦福大学开发的InVEST海岸脆弱性模型(CVM),结合SSP2-4.5和SSP3-7.0两种共享社会经济路径,量化评估2050-2100年海岸暴露指数(CEI)变化。结果显示:至2100年,54个有人岛中76%将升级为高暴露区,红树林生态屏障功能显著衰减,为气候适应策略提供关键数据支撑。

  

在全球气候变化的背景下,印度孙德尔本斯——这片拥有世界最大连片红树林的三角洲,正面临前所未有的生存危机。作为恒河-布拉马普特拉河-梅格纳河冲积形成的低洼地带,该区域平均海拔仅4米,却承载着密集的人口与独特的生物多样性。然而,IPCC第六次评估报告(AR6)指出,当地海平面上升速率已超过全球平均水平,叠加频发的热带气旋(如2020年安攀台风、2024年雷马尔气旋),导致海岸侵蚀、淡水盐碱化等连锁灾害。更严峻的是,这片被誉为"蓝色碳库"的生态系统,其天然防波堤功能正在SSP3-7.0高排放情景下加速衰退。

为量化未来风险,中央大学贾坎德分校的Manali Santra团队在《Regional Studies in Marine Science》发表研究,创新性地将斯坦福大学自然资本项目(NatCap)开发的InVEST海岸脆弱性模型(CVM)与IPCC的共享社会经济路径(SSPs)相结合。研究选取SSP2-4.5(中等发展路径)和SSP3-7.0(区域竞争路径)两种情景,整合7类生物地理物理因子:地形起伏度、红树林分布、风浪暴露度、大陆架轮廓、海岸地貌类型、历史风暴轨迹及SLR预测值,通过200米缓冲区分析和MAE(平均绝对误差0.0970)验证,首次实现村落尺度的动态风险评估。

【研究结果】
• 海岸暴露指数(CEI)演变:当前21%海岸属高暴露区,但至2050年该比例将升至54%(SSP2-4.5)和61%(SSP3-7.0);到2100年,76%海岸线将进入高暴露等级,其中SSP3-7.0情景下极端淹没风险村落数量较SSP2-4.5增加23%。
• 红树林防护效能:现有红树林可衰减63%波能,但在SSP3-7.0情景下,其保护面积至2100年将缩减42%,特别是南部岛屿的潮汐通道周边区域。
• 关键致灾因子:大陆架坡度(<0.1°)与SLR的交互作用使北部岛屿更易遭受持续淹没,而强潮差(>4m)区域的风浪暴露度贡献率达CEI总分的31%。

【结论与意义】
该研究通过多情景建模揭示:即使在中排放路径(SSP2-4.5)下,印度孙德尔本斯仍有超过半数村落需在2050年前实施搬迁或堤防加固。更值得警惕的是,SSP3-7.0路径可能引发"红树林-海岸防护"正反馈崩溃——当CEI>4时,植被恢复成功率将下降至37%。研究成果不仅为IPCC区域评估提供Delta系统的典型案例,其创新的"CEI动态阈值法"更可推广至全球143个低洼海岸带。作者建议优先在Ghoramara岛等CEI增速>1.5%/年的区域试点"生态-工程混合防御体系",这或将改写传统海岸带管理范式。

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