Okyanus seviyeleri yükseldikçe, kıyı toplulukları sürekli artan ciddi bir sel riski ile karşı karşıya. Bu toplulukların çoğunu koruyan mevcut altyapı, yükselen denizlerin ve bu yüzyılda görülen şiddetli fırtınaların birleşik tehdidine dayanacak şekilde inşa edilmemiştir.
Mevcut sel bariyerlerini güçlendirmek risk altındaki topluluklar için pahalı bir zorluk oluştururken, aynı zamanda hem sel önleme hem de çevresel faydalar sağlayabilecek yenilikçi çözümler sunma fırsatı sunmaktadır.
UC Santa Cruz ve ABD Jeoloji Araştırması’ndaki bir grup araştırmacı, çevresel açıdan faydalı kıyı habitatları oluştururken leve’leri güçlendirebilen bir sel azaltma çözümünü değerlendirdi. 9 Mayıs’ta yayınlanan bir çalışmada Bilimsel raporlarekip, yükselen deniz seviyeleri tehdidine karşı kıyı şeridini güçlendirmenin bir aracı olarak, “yatay levees” in etkinliğini – eğimli, sulak alan sınırıyla uyarlandı – etkinliğini değerlendirdi.
UC Santa Cruz Kıyı İklim Dayanıklılığı Merkezi’nde (CCCR) ve çalışmanın baş yazarı Rae Taylor-Burns, “Ekosistemler iklim riskini azaltmada gerçekten güçlü bir rol oynamaktadır.” Dedi. Diyerek şöyle devam etti: “Bu nedenle, sağlam ekosistemlerin korunması ve bozulmuş ekosistemlerin restorasyonu, toplum güvenliğini ve toplumun iklim değişikliğine dayanıklılığını destekleyebilir.”
Yaklaşan fırtınalar
Yükselen deniz seviyeleri, yakın gelecekte fırtına dalgalanması ve yoğun dalgaları getiren şiddetli hava durumu yapacak. 2050 yılına gelindiğinde, şu anda ömür boyu bir kez etkinliklerin deniz seviyesi yükselmesi nedeniyle her yıl gerçekleşebileceğini düşündüğümüz aşırı fırtınalardan gelen kıyı selleri. Ayrıca, bugün hayat boyu bir kez bir olaydan beklenen sel, yüzyıl sonuna kadar her gün meydana gelebilir.
Kaliforniya’daki yaklaşık 250 milyar dolarlık mülk ve altyapı, 21. yüzyılda kıyı selleri tarafından tehdit ediliyor. San Francisco Körfezi’nin yoğun nüfuslu kıyıları, bu öngörülen riskin fırtınalardan ve yükselen deniz seviyelerinden üçte ikisini oluşturmaktadır. Bununla birlikte, Körfez toplulukları neredeyse tamamen korumaları için yaşlanan bir levees sistemine güvenir; İklim değişikliğinin yönlendirdiği aşırı koşullara dayanacak şekilde inşa edilmeyen levees.
Mercan resifleri, mangrovlar ve sulak alanlar gibi su habitatlarının taşkın riskini etkili bir şekilde azalttığı gösterilmiştir. Bununla birlikte, bir zamanlar San Francisco Körfezi’ni sıralayan bataklıklar, kıyı şeridi kapsamlı bir şekilde geliştikçe ortadan kayboldu.
Taylor-Burns, “Bu habitatların bizi korumaya devam edeceği varsayımı altında şehirleri ve toplulukları ve dünyamızı inşa ettik.” Dedi. “Ve yine de onları bozuyoruz.”
Doğal bir yükseltme
Şu anda San Francisco Körfezi kıyı şeridini korumak levees yüksekliğini genişletmek çok pahalı bir girişim olacaktır. Taylor-Burns ve meslektaşları, Kaliforniya Okyanus Koruma Konseyi’nin desteğiyle, Körfez kıyı şeridine sulak alanların yeniden tanıtılmasının yatay levelerin inşası yoluyla daha ucuz ve etkili bir alternatif sağlayıp sağlayamayacağını incelemeye başladılar.
Yatay bir levee, yüzeyi sulak alan ekosistemi haline gelebilen yapay bir kıyı şeridi üreten, geleneksel bir levee’den uzanan kademeli bir tortu yamaçtır. Leve’deki bitkiler, vahşi bir yaşam alanının çevresel faydalarını sağlarken yaklaşmakta olan dalgalardan enerji azaltır.
Taylor-Burns, “Ayrıca karbon tutarında, balıkçılığı destekleyebilir ve rekreasyon avantajları sağlayabilir.” Dedi.
LEVEE tasarımlarını karşılaştırmak için araştırma ekibi, ABD Jeoloji Araştırması’nda (USGS) araştırmacılar tarafından geliştirilen San Francisco Körfezi’nin sayısal bir modeliyle titizlikle tasarlanmış ve test edilmiş bir modelle başladı. CCCR araştırma direktörü ve çalışmanın ortak yazarı Patrick Barnard, bu modelleri USGS’de bir bilim adamı olarak önceki rolünde yatay levees çalışmalarına uyarlamaya yardımcı oldu.
Barnard, “Bu, daha temel model araştırması ve geliştirme ile merkezin üzerine inşa ettiği uygulamalı, çözüm odaklı çalışma arasında gerçekten güzel bir sinerjiydi.” Dedi.
Ekip, China Camp Marsh’ın verilerini kullanarak modeli kalibre etti. Araştırmacılar daha sonra risk azaltma avantajlarını karşılaştırmak için yatay ve geleneksel levee tasarımlarına çeşitli deniz seviyesi ve fırtına koşulları atarak bir dizi bilgisayar simülasyonu yaptı.
Yatay leve’ler simülasyonlarda iyi performans gösterdi, geleneksel leve’lerin taşkın korumasını%30’a kadar artırdı. Ekibin simülasyonları, daha geniş, daha yavaş eğimli levees’in sel önlemesinde en iyi performans gösterdiğini gösterdi.
Araştırma, yatay leve’lerin kıyı seline uygun maliyetli bir çözüm sağlayabileceğini göstermektedir. Taylor-Burns, “Yatay levees, levee değişiminde levee başarısızlığı riskini azaltmak için, levees yüksekliğini arttırmanın aksine daha ucuz bir yol olabilir.” Dedi.
Bu çalışma, aynı zamanda çalışma konusunda ortak yazar olan UC Santa Cruz profesörü Michael Beck’in laboratuvarından kıyı bölgeleri için çevresel risk ve potansiyel adaptasyon çözümleri üzerine on yıllık bir araştırma üzerine inşa edilmektedir.
UC Santa Cruz kıyı bilimi ve politika programında, UC Santa Cruz’daki kıyı tehlikeleri ve mühendislik laboratuarı ve çalışmanın ana araştırmacısı olan Borja Reguero, “Kıyı tehlikesi riskleri ve doğa temelli altyapının mühendisliği üzerine inşa ettik” dedi. “Ve sonra Körfez Bölgesi’nde bataklık ve levees için gelişmiş, özel yöntemler uyguladık.”
