DOI: https://doi.org/10.3389/frsen.2026.1786848
تاريخ النشر: 2026-03-19
المؤلف: Sérgio Lousada وآخرون
الموضوع الرئيسي: ديناميات السواحل والبحار
نظرة عامة
تركز الدراسة على تطور شاطئ بحيرة كورونيان بالقرب من بريلا من 1995 إلى 2024، مع تسليط الضوء على ضعفها أمام تغير المناخ والنشاط البشري. باستخدام سلسلة من الصور الجوية متعددة الأوقات وخرائط أورثوموزايك عالية الدقة من 2024، تحدد الدراسة مواقع الشاطئ عبر ثمانية فترات لتقييم الإزاحة والتغيرات في نقاط التآكل والتراكم. تشير النتائج الرئيسية إلى تراجع أقصى للشاطئ يبلغ 32.80 م وتقدم قدره 18.22 م، مع إظهار المقاييس المعتمدة على المساحة خسائر تآكل تصل إلى 654 م² ومكاسب تراكم قدرها 395 م². توفر هذه التحليل نهجًا منظمًا لمراقبة وإدارة شاطئ البحيرة، وهو أمر حاسم لأهميتها البيئية والثقافية.
تؤكد استنتاجات الدراسة على فعالية المسوحات الجوية عالية الدقة في المراقبة الساحلية، مما يدعم الأبحاث السابقة حول تآكل السواحل ونقل الرواسب. تشمل النقاط الرئيسية تغطية المسح بواسطة الطائرات بدون طيار ودقتها العالية، ودقة المعايرة ضمن الحدود المقبولة، وتداخل فوتوغرافي كافٍ لنمذجة ثلاثية الأبعاد موثوقة. تكشف النتائج أن التآكل قد زاد بعد عام 2015، مع وجود قسم ملحوظ يعاني من تراجع شديد، بينما كانت اتجاهات التراكم غير متجانسة وأقل بشكل عام من معدلات التآكل. تدعو الدراسة إلى استمرار المسوحات متعددة الأوقات وتقترح العمل المستقبلي على النمذجة التنبؤية لتعزيز تخطيط المرونة للبحيرات الساحلية.
مقدمة
تؤكد مقدمة هذه الدراسة على أهمية مراقبة التغيرات في الشاطئ لفهم الديناميات الساحلية وضمان الاستدامة البيئية، لا سيما في بحيرة كورونيان، التي تشترك فيها ليتوانيا وروسيا. يتأثر هذا النظام الساحلي الفريد بكل من العمليات الطبيعية، مثل القوى الهيدروديناميكية ونقل الرواسب، والأنشطة البشرية، مما يجعل من الضروري تحليل التغيرات في الشاطئ من 1995 إلى 2024. تستخدم الدراسة منهجيات متقدمة، بما في ذلك الاستشعار عن بعد والتحليل الجغرافي المكاني، باستخدام خرائط أورثوموزايك والتصوير الجوي عالي الدقة لتقييم حركة الشاطئ بشكل كمي وتحديد نقاط التآكل والتراكم.
تسلط الدراسة الضوء على التأثير المتزايد لتغير المناخ والأنشطة البشرية على الأنظمة الساحلية، والتي تفاقم التآكل وتغير ديناميات الرواسب. من خلال دمج البيانات التاريخية وتقنيات الاستشعار عن بعد والقياسات الميدانية، تهدف الدراسة إلى تقديم تقييم شامل لتطور الشاطئ وإبلاغ استراتيجيات إدارة السواحل. ستدعم النتائج التعاون بين التخصصات المختلفة بين مختلف أصحاب المصلحة، مما يبرز الحاجة إلى تخطيط استخدام الأراضي المستدام الذي يأخذ في الاعتبار الطبيعة الديناميكية للبيئات الساحلية. في النهاية، تسعى هذه الدراسة إلى تقديم مجموعة بيانات متناسقة وتوصيات قابلة للتنفيذ للحفاظ على مرونة المجتمعات الساحلية المعتمدة على الموارد البيئية والاقتصادية للبحيرة.
الطرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة للتحقيق في سؤال البحث. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار الدراسة. تشمل المنهجية التقنيات المطبقة لجمع البيانات وتحليلها، مثل الأساليب الإحصائية أو النماذج الحسابية، والتي تعتبر حاسمة لتفسير النتائج بدقة.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم الإعداد التجريبي، بما في ذلك مجموعات التحكم والمعالجة، وأحجام العينات، وأي بروتوكولات ذات صلة تم اتباعها أثناء التجربة. يسمح هذا التوثيق الشامل بفهم واضح لكيفية اشتقاق النتائج ويدعم صحة الاستنتاجات المستخلصة في الدراسة.
النتائج
تكشف نتائج تقييم تغير الشاطئ على طول قطاع بريلا عن تباين مكاني كبير في ديناميات الشاطئ. على طول مقطع بطول 566.84 م، كان أقصى تراجع للشاطئ الملحوظ 32.80 م (عند 425 م في 2024)، بينما كان أكبر تقدم 18.22 م (عند 275 م في 2021-2023، مع 15.01 م في 2024). يحدث التراكم بشكل رئيسي في منتصف المقطع (الأقسام 10-14، 250-350 م)، في تناقض مع التآكل المستمر في نقطة التآكل السفلية (الأقسام 16-23، 400-566 م). تشير المقاييس المعتمدة على المضلع إلى خسائر تآكل قصوى تبلغ 654 م² (القسم 17، 2018-2020) ومكاسب تراكم قدرها 395 م² (القسم 14، 2009-2010)، كلاهما بالنسبة للخط الأساسي.
تشير النتائج إلى أن ديناميات الشاطئ تتأثر بالعوامل الهيدرومناخية، ودوران بحيرة، وظروف الحدود المحلية، مما يؤدي إلى تمييز واضح بين مناطق التراكم والتآكل. يعمل منتصف المقطع كمنطقة ترسيب، بينما تعاني الأقسام اللاحقة من خسائر صافية، مما يشير إلى تفاعل معقد لإعادة توزيع الرواسب بدلاً من مكسب صافي بسيط في الرواسب. تؤكد استمرارية هذه الأنماط عبر فترات متعددة على استقرارها وأهميتها لإدارة السواحل. بالإضافة إلى ذلك، قد تؤدي العوامل البشرية، مثل الهياكل الهندسية، إلى تفاقم التآكل المحلي وتغيير مسارات الرواسب، مما يعقد الديناميات الطبيعية للشاطئ.
المناقشة
تركز قسم المناقشة في ورقة البحث على التغيرات الديناميكية في الشاطئ لبحيرة بريلا، المتأثرة بالقوى الهيدروديناميكية، وتحولات استخدام الأراضي، وتغير المناخ. يتميز شاطئ البحيرة بوجود منطقة تراكم في منتصف المقطع (250-350 م) ونقطة تآكل سفلية (400-566 م)، مما يعكس تأثيرات الأمواج المدفوعة بالرياح وديناميات السيش. تسلط الدراسة الضوء على الأهمية البيئية والاجتماعية والاقتصادية لبحيرة كورونيان، وهي جسم مائي عبر الحدود بين ليتوانيا وروسيا، وتؤكد على الحاجة إلى إدارة مستدامة في ظل الضغوط الناتجة عن السياحة والأنشطة الصناعية.
تستخدم التحليل بيانات جغرافية مكانية وتقنيات استشعار عن بعد لتوثيق تغيرات الشاطئ من 1995 إلى 2024، كاشفة عن أنماط ملحوظة من التآكل والتراكم. كانت أقصى معدل تراجع ملحوظ حوالي 1.21 م/سنة، بينما شهدت بعض الأقسام تقدمًا كبيرًا، بحد أقصى 0.73 م/سنة. يعزز دمج الصور الفضائية التاريخية والمسوح الجوية عالية الدقة من فهم ديناميات الشاطئ، مما يوفر رؤى حاسمة لإدارة البيئة وصنع السياسات. تؤكد النتائج على أهمية المراقبة المستمرة واستراتيجيات الإدارة التكيفية لمعالجة التحديات البيئية مثل الإثراء وتدهور المواطن، مما يضمن الحفاظ على النظم البيئية الفريدة للبحيرة.
DOI: https://doi.org/10.3389/frsen.2026.1786848
Publication Date: 2026-03-19
Author(s): Sérgio Lousada et al.
Primary Topic: Coastal and Marine Dynamics
Overview
The research focuses on the Curonian Lagoon’s shoreline evolution near Preila from 1995 to 2024, highlighting its vulnerability to climate change and human activity. Utilizing a multi-temporal orthophotographic series and a high-resolution UAV orthomosaic from 2024, the study delineates shoreline positions across eight periods to assess displacement and changes in erosion and accumulation hotspots. Key findings indicate a significant maximum shoreline retreat of 32.80 m and an advance of 18.22 m, with area-based metrics showing erosion losses of up to 654 m² and accumulation gains of 395 m². This analysis provides a structured approach for monitoring and managing the lagoon’s shoreline, which is critical for its ecological and cultural significance.
The study’s conclusions emphasize the effectiveness of high-resolution aerial surveys in coastal monitoring, corroborating previous research on coastal erosion and sediment transport. Key points include the UAV survey’s extensive coverage and high resolution, calibration accuracy within acceptable limits, and sufficient photographic overlap for reliable 3D modeling. The findings reveal that erosion has intensified post-2015, with a notable section experiencing severe retreat, while accumulation trends were heterogeneous and overall lower than erosion rates. The research advocates for ongoing multi-temporal surveys and suggests future work on predictive modeling to enhance resilience planning for coastal lagoons.
Introduction
The introduction of this study emphasizes the significance of monitoring shoreline changes for understanding coastal dynamics and ensuring environmental sustainability, particularly in the Curonian Lagoon, which is shared by Lithuania and Russia. This unique coastal system is influenced by both natural processes, such as hydrodynamic forces and sediment transport, and anthropogenic activities, making it essential to analyze shoreline changes from 1995 to 2024. The research employs advanced methodologies, including remote sensing and geospatial analysis, utilizing orthophotographic maps and high-resolution aerial photography to quantitatively assess shoreline mobility and identify erosion and accumulation hotspots.
The study highlights the increasing impact of climate change and human activities on coastal systems, which exacerbate erosion and alter sediment dynamics. By integrating historical data, remote sensing techniques, and field measurements, the research aims to provide a comprehensive evaluation of shoreline evolution and inform coastal management strategies. The findings will support interdisciplinary collaboration among various stakeholders, emphasizing the need for sustainable land-use planning that considers the dynamic nature of coastal environments. Ultimately, this research seeks to deliver a harmonized dataset and actionable recommendations for maintaining the resilience of coastal communities dependent on the lagoon’s ecological and economic resources.
Methods
The “Materials and Methods” section of the research paper outlines the experimental design and procedures employed to investigate the research question. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the study. The methodology encompasses the techniques applied for data collection and analysis, such as statistical methods or computational models, which are crucial for interpreting the results accurately.
Additionally, the section may describe the experimental setup, including control and treatment groups, sample sizes, and any relevant protocols followed during the experimentation. This thorough documentation allows for a clear understanding of how the findings were derived and supports the validity of the conclusions drawn in the study.
Results
The results of the shoreline change assessment along the Preila segment reveal significant spatial variability in shoreline dynamics. Over a 566.84 m transect, the maximum shoreline retreat observed was 32.80 m (at 425 m in 2024), while the largest advance was 18.22 m (at 275 m in 2021-2023, with 15.01 m in 2024). Accumulation predominantly occurs in the mid-profile (sections 10-14, 250-350 m), contrasting with persistent erosion in the down-profile hotspot (sections 16-23, 400-566 m). Polygon-based metrics indicate maximum erosion losses of 654 m² (section 17, 2018-2020) and accumulation gains of 395 m² (section 14, 2009-2010), both relative to the baseline.
The findings suggest that shoreline dynamics are influenced by hydro-meteorological factors, lagoon-scale circulation, and local boundary conditions, leading to a clear differentiation between accumulation and erosion zones. The mid-profile serves as a depositional area, while the later sections experience net losses, indicating a complex interplay of sediment redistribution rather than a straightforward net gain in sediment. The persistence of these patterns across multiple periods underscores their stability and relevance for coastal management. Additionally, anthropogenic factors, such as engineered structures, may exacerbate localized erosion and alter sediment pathways, further complicating the natural dynamics of the shoreline.
Discussion
The discussion section of the research paper focuses on the dynamic shoreline changes of the Preila lagoon, influenced by hydrodynamic forces, land-use transformations, and climate variability. The lagoon’s shoreline is characterized by a mid-profile accumulation zone (250-350 m) and a down-profile erosion hotspot (400-566 m), reflecting the effects of wind-driven waves and seiche dynamics. The study highlights the ecological and socio-economic significance of the Curonian Lagoon, a transboundary water body between Lithuania and Russia, and emphasizes the need for sustainable management amid pressures from tourism and industrial activities.
The analysis employs geospatial data and remote sensing techniques to document shoreline changes from 1995 to 2024, revealing notable patterns of erosion and accretion. The maximum retreat rate observed was approximately 1.21 m/year, while certain sections experienced significant advances, with a maximum of 0.73 m/year. The integration of historical satellite imagery and high-resolution UAV surveys enhances the understanding of shoreline dynamics, providing critical insights for environmental management and policy-making. The findings underscore the importance of ongoing monitoring and adaptive management strategies to address environmental challenges such as eutrophication and habitat degradation, ensuring the preservation of the lagoon’s unique ecosystems.