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默特爾海灘廣受歡迎的海濱以每年高達 30 釐米的速度後退。但蜂擁至南卡羅來納州大西洋海岸的遊客仍然可以享受其寬闊的沙灘，因為該州大約每七年就會用從海底疏浚的沉積物重新填充它們。
決定是否重新填補某片海灘是美國地質調查局 (USGS) 和南卡羅來納州海洋補助金聯盟的研究人員進行一項研究的動力，他們本週在默特爾海灘舉行的國際地質專案年度會議上展示了他們的發現。這項名為“南卡羅來納州海岸侵蝕研究 (SCCES)”的多年專案檢查了被稱為長灣的南卡羅來納州北部海岸 100 公里長的區域，其中包括默特爾海灘。透過收集整個海灣地區的資訊，科學家們可以更好地預測侵蝕率和恢復海灘的最佳方法。此外，該研究的大規模方法可以應用於改進其他地區的侵蝕預測。
“這是一個整體系統，而不是我們 20 年前可能做的事情，”南卡羅來納州康威市沿海卡羅來納大學海洋與溼地研究中心主任保羅·蓋伊斯說。蓋伊斯是參與這項研究的合作者之一，該研究始於 1999 年。
SCCES 偏離了數十年前的方法，調查了一大片陸地和海洋。“通常的做法是，你出去，你的足跡可能只有 [我們 100 公里區域] 的百分之一。我們採取了全域性方法，”USGS 海洋地質學家沃爾特·巴恩哈特說，他參與了這項研究。正如巴恩哈特解釋的那樣，侵蝕是由於“海洋中對抗海灘結構的能量”造成的，這種能量通常是由風暴和海平面上升產生的。它的侵蝕影響不僅取決於百分之一足跡中的條件，還取決於海洋深度、水流以及整個區域（在本例中為長灣）的地質情況。
為了獲得長灣的整體情況，SCCES 的科學家們使用了聲納來測量水深並探索海底的地質情況。他們還在海底放置了一系列三米高的三腳架，從中懸掛各種感測器來測量波高、水流和泥沙流動。
測量結果揭示了長灣沿線海洋條件的一些變化。首先，海灘沿線的不同區域擁有更深的水域，這些水域會產生更大的海浪，它們強烈地衝擊著沙子，加速了侵蝕率。海洋深度的變化可能有助於解釋為什麼海灘的不同部分以不同的速度侵蝕。
研究小組還發現，水流和海洋地質導致海底的沙子向東南方向移動，使北部水域缺乏沉積物。這種運動在海灣的東南部形成了沉積物，這些沉積物可以作為疏浚來補充海灘的沙子來源，巴恩哈特說。
美國地質調查局的科學家已經在北卡羅來納州和馬薩諸塞州的海岸線開展了類似的灣區範圍的調查。與 SCCES 一樣，這些地點也將採用相同型別的聲納和感測器測量來測量水深和流量以及海底地質情況。儘管這些測量將跨越數年，但它們將提供比地形研究中更快地獲取的海岸線資訊，地形研究需要數十年的資料才能揭示模式，巴恩哈特說。
有了關於侵蝕率的預測資訊，長灣的州和地方政府可以在進行昂貴的投資之前找到最有希望的疏浚地點。考慮到該地區為該州帶來了數十億美元的旅遊收入，每七到八年補充默特爾海灘的決定可能很容易做出。但對於南部地區，歷史和最近的地質研究預測侵蝕速度更快，那裡的海灘可能需要每隔幾年進行疏浚和回填。
製圖資料還將有助於規劃新的建設專案。例如，在馬薩諸塞州，工程師正在使用這些資訊來設計海上風力渦輪機的基礎。“如果你想在陸地上建造東西，你會想了解地質情況。我們只是在水下做這件事，”巴恩哈特說。