Ученые, проектировщики и даже инженерный корпус армии обращаются к естественным решениям, таким как коралловые рифы и песчаные дюны, для защиты прибрежных сообществ от усиливающихся штормовых нагонов и наводнений.
У юго-восточного побережья Флориды единственный коралловый риф в континентальной части США простирается на 360 миль. Он не только обеспечивает среду обитания для множества морских обитателей, но и защищает человеческие сообщества вдоль побережья от серьезных разрушений: по данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), коралловые рифы могут поглощать 97 процентов энергии волн от штормов и штормов. ураганы. Но это только в том случае, если рифы здоровы - в Южной Флориде они не здоровы, и они далеко не одиноки. Сентябрьское исследование показало, что половина рифов в мире была разрушена или подверглась опасности в результате антропогенного воздействия и изменения климата.
Пока в южной Флориде возникли проблемы с рифами, команда экологов, инженеров и ландшафтных архитекторов из Университета Майами работает над тремя экспериментальными гибридными рифами, частично состоящими из кораллов, а частично из бетона. Эти искусственные рифы засеяны спорами кораллов и мангровых деревьев, чтобы восстановить те виды экосистем, которые когда-то были естественным барьером. Междисциплинарный проект под названием Seahive получил поддержку города Майами, Министерства транспорта Флориды и нескольких местных некоммерческих организаций.
Команду возглавляет Ландольф Род-Барбаригос, доцент кафедры гражданского, архитектурного и экологического строительства Университета Майами. Он говорит, что Seahive указывает на то, как нам придется адаптироваться к последствиям изменения климата и защищаться от них: используя природу и человеческую инженерию, а также работая с наукой, политикой и городским планированием. «Он должен быть целостным», - говорит он.
Seahive - лишь один пример общенационального движения за включение природной инфраструктуры в планирование действий в случае стихийных бедствий и повышение устойчивости к изменению климата. Исторически сложилось так, что управление рисками прибрежных наводнений сводилось к заливке бетона в океан как буквальному бастиону против штормов. Но все чаще мы видим, как разрушаются такие конструкции, как дамбы и дамбы. В ответ на это специалисты по планированию, ученые и инженеры в прибрежных регионах ищут способы, как естественные преграды могут лучше защищать от штормов. В Нью-Йорке они заново заселяют гавань выращиваемыми устрицами, чтобы построить рифы с двустворчатыми моллюсками, которые остановят эрозию, которая сделала ураган «Сэнди» столь разрушительным, одновременно отфильтровывая токсины из воды. У побережья Галвестона, штат Техас, инженеры Техасского университета A&M строят песчаные дюны на крышах инженерных сооружений, которые смягчают прибрежные наводнения. А в районе залива Сан-Франциско государственные учреждения работают с Инженерным корпусом армии над восстановлением тысяч акров приливных болот перед дамбами для смягчения последствий наводнения вдоль береговой линии залива.
Руководители этих усилий обнаруживают, что экосистемы, существовавшие до инженерной мысли, часто более эффективны для защиты береговых линий, чем системы, созданные человеком. Но эти экосистемы, такие как прибрежные коралловые рифы на юге Флориды, были уничтожены изменением климата и загрязнением океана. Таким образом, они выясняют, как дать естественным структурам человеческую руку и поддержку, необходимую для работы в долгосрочной перспективе.
Лидеры этих усилий обнаруживают, что экосистемы, существовавшие до инженерной мысли, часто более эффективны для защиты береговых линий, чем системы, созданные человеком.
Федеральное правительство также обратило внимание на эти естественные решения. В мае три сенатора представили Федеральный закон об управлении рисками наводнений, который «обеспечит создание финансируемых из федерального бюджета инфраструктурных проектов, способных противостоять воздействиям изменения климата и наводнений». А в августе Сенат утвердил масштабный инфраструктурный пакет, который будет включать финансирование такого рода природоохранных проектов по защите от наводнений. Совсем недавно Инженерный корпус армии США, крупнейшая инженерная организация страны, выпустил 1000 страниц руководств по инженерным работам с природой для управления рисками наводнений на береговой линии, в заливах и устьях. Тодд Бриджес, старший научный сотрудник армии США по экологическим наукам и руководитель инициативы по разработке рекомендаций, говорит, что цель состоит в том, чтобы дать общинам инструменты для подготовки к ухудшающимся стихийным бедствиям. Они варьируются от различных способов создания барьерных островов до ступеней для искусственного восстановления дельты реки. «В 2021 году мы увидели, как наводнения привели к разрушениям», - говорит он. «Решение этих растущих и усиливающихся проблем требует новых методов для систем смягчения последствий наводнений, которые будут построены в будущем, и подавляющее большинство из них будет включать решения, основанные на природе».
Майами, самый уязвимый прибрежный город в мире, является точкой возгорания для подготовки к шторму и предвестником климатических воздействий. Брайан Хаус, заведующий кафедрой океанических наук Университета Майами, говорит, что проект Seahive был запущен с доклада Nature Conservancy, в котором подчеркивалась ценность рифов для глобальной защиты побережья в долларовом выражении, включая сотни миллиардов долларов только в округе Майами-Дейд.. «В Майами решения, которые мы здесь находим, применимы во многих других местах», - говорит он.
Род-Барбаригос говорит, что цель их гибридного подхода - сделать охрану побережья как можно более устойчивой и недорогой в долгосрочной перспективе, одновременно восстанавливая среду обитания и экосистемы. «Мы сочетаем инженерию с экологией», - говорит он. «Инженерная сторона обеспечивает прямое облегчение и защиту с первого дня. Кораллам нужно время, чтобы вырасти, но постепенно они будут обеспечивать большую защиту и другие преимущества экосистемы ». Строительство этих искусственных сооружений имеет решающее значение сейчас, поскольку ураганы в заливе становятся все больше, мощнее и частее, формируясь быстрее, чем мы можем эвакуироваться перед ними.
Но Сихайв - это лишь небольшая часть того, как могло бы выглядеть город, подобный Майами, адаптироваться к изменению климата и защищаться от его самых суровых воздействий. «В Южной Флориде мы все еще строим места, которые нам придется защищать через пять лет», - говорит Хаус. «Нам нужно держать рост под контролем, а общественность должна оказывать давление на своих представителей, чтобы они планировали будущее». И, по его мнению, необходимо изменить парадигму, чтобы устранить более широкую картину причин использования углерода.
Он и Род-Барбаригос говорят, что их воодушевляют руководящие принципы армейской корпорации, проекты, возникающие по всей стране, и степень, в которой такие сообщества, как Майами, обсуждают и финансируют устойчивую инфраструктуру. Даже страховые компании начинают адаптироваться. «Легче просто не говорить об этом, потому что это может снизить стоимость нашей собственности, и некоторые из решений, которые нам нужно сделать, более неприятны, чем другие», - говорит Хаус. «Но мы хотим убедить людей, что мы не можем просто бросить это дело».