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美国东海岸采用“活海岸线”方法来控制海平面上升

放大字体  缩小字体 2024-04-25 13:23  浏览次数:

  • 沿着美国东海岸,社区正在努力应对海平面上升和风暴的双重破坏性力量由气候变化推动的暴风雨,导致了从卡罗来纳州被海水杀死的沿海树木的“幽灵森林”到纽约市地铁系统的淹没等一系列影响。
  • 而通常的反应印度一直在修建更高的海堤和其他措施混凝土或岩石结构是一种自然的方法,旨在保护沿海地区的自然资产,这些自然资产也创造了栖息地,而且通常更便宜、碳密度更低——“有生命的海岸线”——正在日益普及。
  • 州政府机构和土地所有者都在用当地原木、岩石和本地植物和灌木的创新组合来加固海岸,以保护房屋、沙丘和海滩。
  • 在缅因州最近,三场强烈的冬季风暴袭击了海岸,对活生生的海岸线设计师的需求越来越大。

缅因州蓝山——1月,美国东北部遭遇了两场猛烈的风暴。它们在潮汐高涨的时候袭来,由于海平面上升,水位高于正常水平,创造了许多高水位记录,缅因州州长珍妮特·米尔斯(Janet Mills)因此要求联邦政府宣布灾难。这些事件仅相隔三天,在2023年12月假期和去年12月的另一场风暴中遭受的破坏基础上建立起来。

缅因州地质调查局(Maine Geological Survey)的海洋地质学家彼得·斯洛文斯基(Peter Slovinsky)在接受Mongabay采访时,选择了“广泛”这个词来形容最近的一次破坏。他指出,据估计,缅因州60%的工作水域遭到严重破坏。斯洛文斯基说:“我们看到许多海堤崩溃,海岸沙丘被侵蚀15到30英尺(4.5到9米),还有大量的悬崖崩溃。”

面对破碎的码头、废弃的房屋、不断缩小的海岸线、消失的沙丘和摇摇晃晃的悬崖,人们的普遍反应是用混凝土防波堤和进口巨石防波堤等“硬”基础设施加固海岸。但这些干预措施成本高昂,碳排放密集,而且由于海平面持续上升,最终效果不佳。

Worker stands on a log pinned down with rebar to trap sediment that will be planted with salt tolerant plants for a 'living shorelines' project on the Blue Hill Peninsula in Maine. Image by Erik Hoffner for Mongabay.
一名工人站在用钢筋固定的原木上,将沉积物固定在原地,这些沉积物将被种植耐盐植物,用于缅因州蓝山半岛的一个“活海岸线”项目。图片由Erik Hoffner为Mongabay提供。

像斯洛文斯基这样的机构越来越多地在尝试一种更自然、可能也更有效的方法,即“活海岸线”。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)将其定义为“连接陆地和水以稳定海岸线,减少侵蚀并提供宝贵栖息地以增强海岸恢复力的项目”。

这类项目通常采用埋在地下的圣诞树方阵的形式,以支撑沙丘,放置贝壳网袋以保护泥滩免受侵蚀,以及种植喜盐的草和灌木以稳定近岸地区。

人们普遍认为,开发有生命的海岸线要归功于已故的小埃德加·威廉·加比什(Edgar William Garbisch Jr.),他是一名化学教授,后来成为湿地恢复学家,上世纪70年代初,他在切萨皮克湾(Chesapeake Bay)试验了该方法的早期方法和理念。其目的是保护沿海生态系统,如沼泽和海滩等自然资产,在锚定海岸的同时创造栖息地。这种方法在美国东海岸从乔治亚州向北的大部分地区越来越受欢迎,因为社区已经开始面对人类造成的气候变化的影响,包括日益恶化的风暴和海平面上升,到2100年海平面将进一步上升0.6-1.2米(2-4英尺)。

缅因州官方在波帕姆和佩马奎德海滩等地进行的此类干预试验在沙丘和沼泽中取得了不同程度的成功,贝尔法斯特地区的一位企业家正在创新方法,利用“活海岸线”概念来保护另一个无处不在的海岸特征:沙质悬崖。

在11月一个寒冷的早晨,承包商Paul Bernacki带着Mongabay的记者参观了他在缅因州中海岸蓝山半岛的最新项目现场,那里的一位房主雇佣他来保护沿着2000英尺(610米)海岸线侵蚀的悬崖。他对加固的设想与业主最初接触的其他人有很大的不同:“工程师和他们的承包商想把岸边的所有树木都砍掉,把岸边的堤岸往后退10英尺(3米),然后在周围堆上200卡车的岩石,”他说。

“他们维持稳定的办法是杀死自然。这在技术上适用于整个缅因州海岸吗?”Bernacki问道。

Drone image of the erodible bluff (bottom) being stabilized by tiers of logs pinned to the ground, back-filled with soil, and planted among erosion-slowing rocks to keep the rising waters at bay, for a 'living shorelines' project on the Blue Hill Peninsula in Maine. Image by Erik Hoffner for Mongabay.
无人机拍摄的照片显示,在缅因州蓝山半岛的一个“活海岸线”项目中,易被侵蚀的悬崖(底部)被钉在地面上的原木层所稳定,回填了土壤,并在减缓侵蚀的岩石中种植了耐盐草,以防止海水上升(顶部)。图片由Erik Hoffner为Mongabay提供。

他说,他不这么认为,他的团队一直在用一种全新的方式来处理活生生的海岸线的最佳管理实践,并用电动工具来支撑这个摇摇摇摇的悬崖,以及它的一排橡树和房子,它们有可能倾倒到下面的盐池里。

这所房子坐落在缅因州众多所谓的“可侵蚀的悬崖”之一。尽管明信片上有岩石海岸的照片,但该州40%的海岸被归类为沙子、岩石和植被的混合体,容易受到海浪的作用和风力驱动的冰块的冲刷。伯纳奇的团队不是用进口的岩石,而是用天然的,通常是当地的材料来支撑这样的土地。

其中包括原木(有时包括漂流原木)和耐盐植物,这些植物通常是从当地野生种子中发芽的,加上进口材料,如椰子纤维为基础的椰壳景观织物,形状成长管,填充土壤和有机物基质。这些管子被亲切地称为“Tootsie Rolls”,它们被放置在一排排用钢筋固定成层的原木后面,上面种植着喜盐的草,比如北方的海燕麦(Chasmanthium latifolium)或天锦草(Andropogon virginicus)。

这里还种植了海滨黄花(Solidago sempervirens)、沼泽乳草(Asclepias incarnata)和白蓍草(Achillea millefolium),在这些植物之上的悬崖上,还种植了冬莓(Ilex verticillata)、弗吉尼亚玫瑰(Rosa Virginia)和海滩李子(Prunus maritima)等多年生灌木。最后,在原木之间放置岩石,以打破波浪和冲刷冰,直到植物的根扎根。

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这种越来越受欢迎的方法——看起来很有吸引力,同时为鸟类、虫子和近岸生物创造了栖息地——通常比进口的岩石或制造的海堤和防波堤的水泥成本低,同时同样有效,甚至更好。美国国家海洋和大气管理局估计,在安装和维护方面,生物海岸线的成本比硬海岸线要低,海岸线的成本从每线性英尺不到1000美元到5000美元不等(每米3300美元到16400美元)。相比之下,安装硬选项的成本通常在每线性英尺2000美元以上(6600美元/米)。根据美国国家海洋和大气管理局的数据,维护活海岸线每年的成本约为每英尺100美元(330美元/米),而修复硬海岸线的成本为每线性英尺100至250美元(330美元至820美元/米)。

虽然有人说它在成本上是赢家,但如果考虑到对海岸线的生命周期分析,在碳排放方面也可能是赢家,而这正是伯纳奇强调的巨大差异所在。“我们工作的碳足迹对美元来说是最小的,”他说。

在最近的风暴三人组之后,他报告说,他的团队目前的项目很好地抵御了这些因素,没有损坏新建立的结构或悬崖,这也得益于该地点比在海湾上受到更多的保护。尽管如此,悬崖高处的一些耐盐性较差的植物被潮水淹没了,如果它们在春天不长绿,可能需要更换。

海岸地质学家斯洛文斯基说,也许是因为缅因州在制定各种情况下的广泛法规方面比其他州要慢,这些情况适用于有生命的海岸线,比如可侵蚀的悬崖,这种私人和承包商主导的努力正在得到土地所有者的更多关注。“在过去几年里,我接到的电话比以往任何时候都多,他们说,‘嘿,我的悬崖正在被侵蚀,但我不想建海堤,我该怎么办?’所以,我让他们看看我几年前写的《沿海房产所有者指南》。”

At Cutts Cove in Portsmouth, New Hampshire, fresh plantings of salt tolerant perennials and shrubs populate the upland portion of a 'living shorelines' project. Image by Erik Hoffner for Mongabay.
在新罕布什尔州朴茨茅斯的卡茨湾,新种植的耐盐多年生植物遍布了一个新的“活海岸线”项目的高地部分。图片由Erik Hoffner为Mongabay提供。

在附近的新罕布什尔州,已经将生命海岸线纳入了州法规,在朴茨茅斯的卡茨湾等地也有类似的兴趣和几个正在进行的项目,这些项目也很好地抵御了最近的风暴。而且,像伯纳奇的团队一样,他们努力将自然可用的,有时是免费的现场资源纳入他们的建筑中,比如当地的植物,树桩和漂流原木。

“我们的想法是,随着时间的推移,随着树桩和漂流原木的分解,近乎垂直的碎石仍然会慢慢转变成更平缓、更自然的斜坡,”新罕布什尔大学杰克逊河口实验室(Jackson河口Laboratory)的沿海栖息地研究助理格兰特·麦科恩(Grant McKown)在电子邮件中说。“此外,在基台结构中使用漂流原木和树木增强了基台的物理异质性,在涨潮时为浮游生物(移动水生动物)提供了额外的避难所,并为大型藻类(如Fucus和ascopophyllum)提供了额外的表面积,”他写道。

然而,这是否足以成功阻止不断上涨的潮水?

在缅因州,结果各不相同。今年1月,自由港地区的一位房主报告说,他们价值4万美元的生活海岸线被冲走了。虽然伯纳奇目前的项目进展顺利,但他在这个问题上很哲学:“对我来说,成功是恢复这个栖息地,而不是为了保护财产而破坏更多的栖息地,”他说。“你真的无法证明这一点。”

New York State's new Living Shorelines Act will support development of projects like this at Cedar Beach in eastern Long Island. Image by Erik Hoffner for Mongabay.
纽约州的新《生机海岸线法》将要求环境部 nmental有限公司 为了鼓励像长岛东部索索霍尔德的雪松滩这样的项目的开发,在其监督和管理决策中,作为稳定潮汐海岸线的首选方法。图片由Erik Hoffner为Mongabay提供。

因此,在最近一连串的风暴之后,一切都摆在了桌子上,包括旧的备用设施,斯洛文斯基说:“我最悲观的一件事是我们目前看到的对这些风暴的反应:更多的岩石”,以迅速重建的海堤和防波堤的形式。

这可能需要倡导和更多的承包商来推动他的州推出一个监管制度,以自然保护其标志性的海岸,包括官方和私人项目。尽管海平面上升,但至少缅因州的土地所有者们的势头正在增强,他们越来越愿意花更多的钱购买海滨房产:“我每周都会接到一个新的电话,”伯纳奇说。

因此,就像他的船员播种的湿地植物一样,越来越多的土地所有者也有兴趣采用自然解决方案,而不是堆积更多的岩石来抵御不断上涨的潮汐。

 

埃里克·霍夫纳(Erik Hoffner)是Mongabay的摄影记者和编辑,你可以在Instagram、这里或Bluesky上找到他的最新想法和项目。

横幅图片:耐盐植物是缅因州蓝山半岛“活海岸线”项目的一部分。图片由Erik Hoffner为Mongabay提供。

Drone image of the erodible bluff (top) being stabilized by tiers of logs pinned to the ground, back-filled with soil, and planted with salt tolerant grasses among erosion-slowing rocks, for a 'living shorelines' project on the Blue Hill Peninsula in Maine. Image by Erik Hoffner for Mongabay.
Additio 这是缅因州蓝山半岛上一个新的“活海岸线”项目的无人机图像。图片由Erik Hoffner为Mongabay提供。

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