Понад 40% населення світу, або близько 3.2 мільярда людей, проживає в межах 100 миль від берегової лінії, що робить прибережні регіони активними, жвавими екосистемами. Окрім того, що в цих регіонах розташовані важливі міста, порти та туристичні сектори, вони також є життєво важливими екосистемами для наземного та морського біорізноманіття , що робить їх економічними центрами.
Однак зміна клімату створює раніше нечувані ризики для берегових ліній, такі як підвищення рівня моря, який з 1990-х років щорічно піднімається приблизно на 3.7 міліметра, сильніші та частіші шторми, а також прискорена ерозія, спричинена як природними, так і техногенними факторами, такими як видобуток піску та освоєння узбережжя.
Ці стреси ставлять під загрозу екосистеми, засоби до існування та життя; особливо вразливі низинні місця, такі як дельтові регіони та малі острівні держави. Наприклад, втрата земель та повені створюють екзистенційні ризики для таких міст, як Дакка, Джакарта та Маямі. Уряди, громади та вчені в усьому світі використовують креативні стратегії збереження узбережжя для боротьби з цими проблемами.
Ці тактики, адаптовані до місцевих обставин, включають інженерні споруди, природні засоби захисту та політичні ініціативи. Ці дії захищають людське населення, підтримують чутливі екосистеми та гарантують економічне здоров'я прибережних районів, захищаючи берегові лінії.
У цій статті розглядається п'ять важливих стратегій збереження узбережжя, які добре працюють у всьому світі, з акцентом на їхньому використанні, перевагах та труднощах.
Зміст
5 заходів захисту узбережжя, які рятують берегові лінії по всьому світу
- Морські дамби та хвилерізи
- Підживлення пляжу (поповнення піску)
- Живі берегові лінії та прибережна рослинність
- Облицювання та бруківка
- Керований відступ та планування землекористування
1. Морські дамби та хвилерізи
Які вони
Морські дамби – це міцні, майже вертикальні або вертикальні конструкції, що проходять паралельно пляжу. Зазвичай вони складаються зі сталі, каменю або залізобетону. Їхнє головне призначення – служити бар'єром, захищаючи прибережну інфраструктуру та зупиняючи ерозію, відбиваючи або поглинаючи енергію зустрічних хвиль.
З іншого боку, призначення хвилерізів полягає в розсіюванні енергії хвиль, перш ніж вона досягне пляжу. Це морські споруди, які часто будуються з подібних матеріалів. Їхнє розташування забезпечує спокійнішу воду позаду них, що зменшує ерозію та сприяє відкладенню осаду. Вони можуть бути окремо розташованими (повністю від берега) або прикріпленими до берегової лінії.
Де вони використовуються
Хвилерізи та морські дамби є важливими компонентами берегової оборони, особливо в місцях з високою щільністю населення або економічним значенням. Японія зробила значні інвестиції в морські дамби, такі як ті, що розташовані вздовж північно-східного узбережжя, які були зміцнені після катастрофи Тохоку 2011 року через тривалу історію тайфунів і цунамі.
У рамках своєї програми Delta Works, світового стандарту прибережної інженерії, Нідерланди, низинна країна, 26% території якої знаходиться нижче рівня моря, використовують велику мережу морських стін та хвилерізів. Хоча хвилерізи часто можна побачити в портах, таких як Лос-Анджелес і Нью-Йорк, для захисту гаваней, морські стіни є основним захистом від ураганів і штормових хвиль в американських містах, таких як Маямі-Біч і Новий Орлеан.
Чому вони працюють
Хвилерізи та морські дамби забезпечують швидкий та потужний захист від руйнівної сили хвиль , припливів та штормових нагонів, які в іншому випадку зруйнували б прибережні споруди. Наприклад, регіони Нью-Джерсі з міцними морськими дамбами зазнали меншої шкоди життєво важливій інфраструктурі, такій як будівлі та автомагістралі, під час урагану Сенді у 2012 році.
Для стабілізації пляжів шляхом зупинки втрати піску та сприяння відкладенню осаду, хвилерізи особливо добре знижують енергію хвиль. Ці споруди є важливими для захисту важливих ресурсів, таких як порти, які керують 90% світової торгівлі, та міста з мільйонами людей, у яких проживають. Вони є кращим варіантом у районах високого ризику завдяки своїй стійкості та стійкості до суворих погодних умов.
Виклики
Морські стіни та хвилерізи мають серйозні недоліки, незважаючи на їхню ефективність. Через знос від постійної дії хвиль та корозії солоної води, обслуговування може бути таким же дорогим, як і будівництво, яке часто коштує мільйони доларів за км. Наприклад, Японія витрачає мільярди щороку на утримання своїх берегових укріплень. Довгострокова ефективність морських стін може бути порушена через розмивання, що погіршує ерозію пляжу перед спорудою.
Крім того, ці «жорсткі» інженерні рішення можуть перешкоджати потоку осаду та іншим природним прибережним процесам, що може призвести до втрати середовища існування для таких тварин, як берегові птахи та морські черепахи. Іноді вони можуть змінювати припливно-відпливні режими, що шкодить морським середовищам існування. Однією з фундаментальних проблем залишається пошук балансу між збереженням та захистом навколишнього середовища.
2. Підживлення пляжу (поповнення піску)
Що це
Навмисне додавання піску або осаду до еродованих пляжів для відновлення їхньої ширини, висоти та захисної здатності називається живленням пляжу або поповненням піску. Зазвичай пісок надходить з внутрішніх кар'єрів, днопоглиблювальних робіт на шельфі або переробляється з прилеглих прибережних районів. Метою цієї процедури є відновлення пляжів, щоб вони служили органічними бар'єрами проти енергії хвиль, що знижує ризик ерозії та повеней у внутрішніх регіонах.
Де це використовується
Підживлення пляжів є поширеною практикою в прибережних районах, які значною мірою залежать від туристів. З 1970-х років Маямі-Біч у Флориді постійно обслуговується, і на збереження його знаменитої берегової лінії було витрачено понад 500 мільйонів доларів. Часте поповнення необхідне для захисту будинків та підприємств уздовж узбережжя Нью-Джерсі, яке постраждало від ураганів, таких як ураган Сенді.
Завдяки таким ініціативам, як «Піщаний двигун» – штучна піщана мілина, яка природним чином перерозподіляє осадові породи вздовж узбережжя, Нідерланди використовують поповнення ґрунту як частину свого «м’якого» плану берегової оборони. Масштабне удобрення – це ще одна стратегія, яку використовує австралійський Золотий Берег для підтримки своїх пляжів, які щороку приймають мільйони відвідувачів.
Чому це працює
Живлення пляжів зберігає їхню рекреаційну та естетичну цінність, що є важливим для економік, що залежать від туризму. Наприклад, пляжі Флориди приносять понад 80 мільярдів доларів на рік від туристів. Внутрішні регіони захищені від ерозії та повеней завдяки поповненню, яке розширює пляжі та утворює природний бар'єр, що поглинає енергію хвиль.
Він також ідеально поєднується з прибережним ландшафтом, уникаючи суворого, штучного вигляду таких жорстких конструкцій, як морські дамби. Крім того, за належного догляду, поживні пляжі можуть бути корисними для сусідніх екосистем, пропонуючи середовище існування для таких істот, як краби та птахи, що гніздяться.
Виклики
Поповнення пляжів – це лише короткострокове рішення, оскільки зайвий пісок постійно змивається припливами та хвилями. У регіонах з високим рівнем енергоспоживання пляжі, можливо, доведеться поповнювати кожні кілька років, що може бути дорогим. Наприклад, Маямі-Біч потребує мільйонів кубічних метрів піску кожні десять років.
Популяції риб, коралові рифи та інші морські мешканці можуть постраждати від видобутку піску, незалежно від того, чи надходить він з внутрішніх шахт, чи з морських ділянок. Занепокоєння щодо викидів вуглецю внаслідок днопоглиблювальних робіт та транспортування є ще однією екологічною проблемою, яку породжує ця процедура. Ця стратегія стикається з постійними перешкодами у забезпеченні сталого постачання піску та зменшенні екологічних наслідків.
3. Живі берегові лінії та прибережна рослинність
Які вони
Живі берегові лінії – це природні рішення, що стабілізують берегові лінії, використовуючи природні структури, такі як устричні рифи або кокосові колоди, у поєднанні з місцевою рослинністю, такою як морські трави, солончаки та мангрові зарості. Імітуючи природні процеси, ці системи поглинають енергію хвиль, зменшують ерозію та покращують стійкість узбережжя. Живі берегові лінії є динамічними та адаптуються до змінних умов навколишнього середовища, на відміну від постійної інфраструктури.
Де вони використовуються
У всьому світі живі берегові лінії стають дедалі популярнішими, особливо в районах з великою кількістю прибережних середовищ існування. Щоб запобігти ерозії та відновити водно-болотні угіддя , штати вздовж узбережжя Мексиканської затоки та Чесапікської затоки, такі як Луїзіана та Алабама, запровадили живі берегові лінії.
Мангрові дерева висаджують у країнах Південно-Східної Азії, таких як Філіппіни та Індонезія, щоб захиститися від тайфунів та підвищення рівня моря. Відновлення мангрових дерев випробовується в африканських країнах, таких як Гана та Сенегал, для захисту узбережжя та підтримки рибальства.
Чому вони працюють
Окрім зменшення ерозії, «живі» берегові лінії мають й інші переваги. Вони збільшують біорізноманіття, забезпечуючи дикій природі життєво важливі місця існування; мангрові зарості, наприклад, захищають такі види, як птахи та краби, і служать розсадником риб. Згідно з дослідженнями, мангрові зарості можуть знижувати висоту хвиль до 66%. Вони також поглинають повені та штормові нагони, мінімізуючи шкоду для поселень у глибині країни.
Ці системи покращують якість води, фільтруючи стік, що приносить користь як людським громадам, так і екосистемам. Живі берегові лінії, на відміну від жорстких конструкцій, є самопідтримуючими та з часом стають міцнішими, оскільки рослини розвивають глибші кореневі системи.
Виклики
Оскільки рослинам і рифам потрібні роки, щоб процвітати та забезпечувати повний захист, створення живих берегових ліній потребує часу. Вони можуть не забезпечити такого ж негайного захисту, як морські дамби у високоенергетичних прибережних районах з потужними хвилями або щільною урбанізацією.
Щоб вибрати правильні види та гарантувати їхнє виживання, впровадження вимагає знання місцевої екосистеми. Крім того, молоді або погано сплановані живі берегові лінії можуть бути перевантажені підвищенням рівня моря та суворими погодними умовами, що вимагатиме постійного спостереження та обслуговування.
4. Облицювання та бруківка
Які вони
Облицювання – це похилі конструкції, що використовуються вздовж берегових ліній або берегів для поглинання енергії хвиль та запобігання ерозії. Зазвичай вони складаються з каменів, бетонних блоків або геотекстильних тканин. Подібний метод, який називається «рипрап», використовує вільні купи каміння або уламків, які ретельно розміщуються для вивільнення енергії хвиль. Метою обох методів є підтримка певного природного руху води, одночасно стабілізуючи узбережжя.
Де вони використовуються
У Європі, особливо у Великій Британії та Данії, облицювання та бруківка часто використовуються для збереження берегових ліній та скель, вразливих до ерозії. Їх застосовують у таких районах, як Каліфорнія та Північна Кароліна, а також вздовж Великих озер у Сполучених Штатах. Бриківка часто використовується в країнах, що розвиваються, таких як країни Карибського басейну та острови Тихого океану, оскільки вона недорога і може бути адаптована до місцевих матеріалів.
Чому вони працюють
Розсіюючи енергію хвиль, перш ніж вона досягне вразливих берегових ліній, облицювання та кам'яна стіна ефективно зменшують ерозію. На відміну від вертикальних морських стін, їхня похила форма дозволяє воді проходити крізь них або над ними, зберігаючи певний природний рух осаду та мінімізуючи розмивання.
Вони потребують менше обслуговування, ніж складні конструкції, такі як хвилерізи, і мають помірну ціну, особливо коли використовуються місцеві ресурси, такі як видобутий камінь. Крім того, ці методи мінімізують порушення екосистем та мальовничих краєвидів, більш органічно зливаючись з прибережним ландшафтом.
Виклики
Видиме вторгнення бруківки та облицювання може обмежувати доступ до пляжу для риболовлі та відпочинку. Може знадобитися замінити або перемістити вільну бруківку, якщо вона зміститься або розмиється під час сильних штормів.
Хоча вони менш шкідливі для навколишнього середовища, ніж морські дамби, вони все одно можуть змінювати середовище існування, особливо якщо використовуються матеріали, які не є місцевими. Досі важко підтримувати довгострокову стабільність у динамічному прибережному середовищі, особливо враховуючи зростання інтенсивності штормів через зміну клімату.
5. Керований відступ та планування землекористування
Що це
Довгострокова стратегічна стратегія, відома як «керований відступ», передбачає переміщення міст, житлових будинків та інфраструктури з небезпечних прибережних районів до безпечніших внутрішніх районів. Цьому часто сприяють правила землекористування , включаючи правила зонування, що обмежують забудову в районах високого ризику, створення буферних зон та сервітути для охорони водно-болотних угідь та інших природних прибережних об'єктів.
Де це використовується
У регіонах із серйозними ризиками для узбережжя кероване відступання стає дедалі популярнішим. У міру руйнування скель село Хаппісбург у Норфолку, Велика Британія, запровадило правила відступу, змушуючи мешканців переселятися. Зонування використовується прибережними муніципалітетами Нової Зеландії, такими як Хоукз-Бей, для обмеження нового будівництва в районах, вразливих до повеней.
Через швидку втрату берегової лінії, громади на Алясці, такі як Ківаліна, та частини Зовнішніх берегів Північної Кароліни розглядають можливість відступу. Як крайній засіб проти підвищення рівня моря , невеликі острівні держави, такі як Мальдіви, також розглядають можливість відступу.
Чому це працює
Природні прибережні процеси, такі як ерозія та повені, можуть відбуватися завдяки контрольованому відступу, не створюючи загрози для людей чи майна. Переселення громад з місця небезпеки зменшує потребу в дорогих, часто нестійких захисних спорудах, таких як морські дамби. Дозволяючи пляжам та водно-болотним угіддям переміщуватися вглиб материка та зберігати свої екологічні ролі, це також сприяє відновленню навколишнього середовища.
За даними FEMA, кожен долар, витрачений на переселення, заощаджує 4 долари на майбутніх витратах на відновлення після стихійних лих, тому ця стратегія зрештою може зменшити фінансові втрати. Керований відступ також сприяє стійкості, заохочуючи стале планування землекористування.
Виклики
Існує кілька соціальних, політичних та фінансових перешкод для контрольованого виведення населення. Життєдіяльність цілих громад, культурні зв'язки та емоційна прихильність до земель предків порушуються під час їх переселення. Наприклад, коли корінні жителі Аляски змушені переселятися, вони зазнають серйозних культурних втрат.
Програми компенсації та переселення вимагають значних фінансових ресурсів та постійної відданості, що часто викликає опір з боку місцевих органів влади та громадян.
Також може бути важко знайти відповідні місця в глибині країни та гарантувати переміщеним громадам справедливий доступ до ресурсів. Оскільки відступ розглядається як «здача», а не як проактивна тактика, часто бракує політичної волі.
Висновок
У глобальному масштабі захист узбережжя є надзвичайно важливим, оскільки зміна клімату посилює такі ризики, як ерозія, штормові нагони та підвищення рівня моря. Від побудованих захисних споруд до природних та політично обумовлених методів, п'ять заходів захисту узбережжя — морські дамби та хвилерізи, поповнення пляжів, «живі» берегові лінії, укріплення та бруківка, а також керований відступ — демонструють низку альтернатив.
Кожен підхід підходить для різних прибережних середовищ завдяки своїм перевагам і недолікам. Наприклад, живі берегові лінії процвітають в екологічно чутливих місцях, тоді як морські дамби найкраще підходять для міських районів з дорогою інфраструктурою. Незважаючи на суперечливу думку, кероване відступання є життєздатним рішенням для регіонів, які неминуче зазнають втрат.
Найкращі плани захисту узбережжя часто поєднують кілька різних тактик. Наприклад, Нідерланди розробили надійну систему берегової оборони, інтегруючи живлення пляжів, «живі» берегові лінії та складне планування землекористування. Залучення громади також є важливим, оскільки успішне впровадження залежить від місцевих пріоритетів та знань.
З огляду на прогнози щодо підвищення рівня моря до 1 метра до 2100 року через прискорення зміни клімату, інвестування в адаптивний та сталий захист узбережжя є не лише розумним, але й необхідним. Ці дії зберігають екосистеми, рятують життя та гарантують подальше економічне та культурне процвітання прибережних районів у майбутньому.
Рекомендації
- 22 Екологічні заходи для старшокласників
. - 10 найкращих організацій зі збереження океану
. - Топ-12 найдовгоживучих видів птахів
. - 11 найдовше живучих видів риб (фото)
. - 10 Вплив бітумінозних пісків на навколишнє середовище
Завзятий еколог у душі. Провідний автор контенту в EnvironmentGo.
Я прагну інформувати громадськість про довкілля та його проблеми.
Це завжди було про природу, ми повинні берегти, а не руйнувати.