Eeuwen geleden wemelden estuaria over de hele wereld van de vogels en waren het turbulente scholen vis; hun moerassen en eindeloze stukken kanalen smolten samen met de grijsblauwe horizon.
Snel vooruit naar vandaag, en in estuaria zoals Haven van New York, Baai van San FranciscoEn De Biscayne-baai van Miami– gebieden waar rivieren de zee ontmoeten – is 80% tot 90% van dit leefgebied bebouwd.
Het resultaat is geweest ecologische ineenstorting van estuariumhabitats en de verlies van bufferzones die hielpen steden te beschermen tegen stormvloeden en zeespiegelstijging. Maar de schade is niet alleen wat zichtbaar is op het land.
Onder het oppervlak van veel van de resterende waterwegen heeft een andere vorm van verstedelijking langzaam de kwetsbaarheid van kustlijnen voor extreme stormen en zeespiegelstijging vergroot: enorme bagger- en technische projecten hebben de diepte van de scheepvaartkanalen meer dan verdubbeld sinds de 19e eeuw.
Sommige van deze oceanische snelwegen maken enorme containerschepen mogelijkmet een diepgang van 15 meter onder de waterlijn en een lengte van bijna een kwart mijl, om naar voorheen ondiepe gebieden te glijden. Een voorbeeld is de Newark Bay in New Jersey, die zo klein was als 3 meter diep in de jaren 1840 maar is vandaag 15 meter diep.
Een gevolg van het baggeren van diepe geulen is dat water bij elk getij of storm ook gemakkelijker de estuaria in- en uitstroomt. In deze uitgebaggerde kanalen worden de natuurlijke weerstand tegen stroming ontstaan door een ruwe en ondiepe geulbodem wordt verkleind. Met minder wrijving kan dat leiden tot grotere vloed en stormvloed.
Als kustingenieurs en oceanografenWij de fysica van de kustoceaan bestuderen en stormvloed. Er zijn oplossingen voor de problemen die de “estuariumverstedelijking” veroorzaakt, als mensen bereid zijn een aantal compromissen te aanvaarden.
Een onbedoeld neveneffect van baggeren
De effecten van het baggeren zijn het meest zichtbaar in de dagelijkse getijden de afgelopen eeuw groter geworden in veel estuaria en ernstige overstromingen in veel steden, zoals uit ons onderzoek blijkt.
Het getijdenbereik – de gemiddelde variatie tussen eb en vloed – heeft verdubbelde in meerdere estuaria en veranderde aanzienlijk in andere. Als gevolg hiervan stijgen de hoogwaterstanden vaak sneller dan de zeespiegelstijging, waardoor de gevolgen ervan verergeren.
De meest voorkomende boosdoener voor deze grotere getijden is de verstedelijking van het estuarium.
In Miami bijvoorbeeld, waar het getijverschil bijna is verdubbeld, a De belangrijkste bijdrage wordt geleverd door de bouw en het baggeren van een bijna 15 meter diep (15 meter) en 150 meter breed (150 meter) haventoegangskanaal dat begon in het begin van de 20e eeuw.
In New York City zijn er in sommige wijken van South Queens tegenwoordig vijftien kleine overstromingen per jaar. Uit computermodellen blijkt dat deze overstromingen in ongeveer gelijke mate worden veroorzaakt door: stijging van de zeespiegel en landschapsveranderingen, inclusief baggeren en herstel van wetlands projecten die wetlands opvullen om industriële locaties, luchthavens en wijken te bouwen.
Bewijsmateriaal en computermodellen tonen aan dat dit wel het geval is orkaan stormvloed beïnvloeden delen van New York City, Jacksonville, Wilmington, Philadelphia, Zuidoost-FloridaEn Zuidwest-Louisiananaast andere locaties, zal waarschijnlijk leiden tot hogere waterstanden als gevolg van de verstedelijking van estuaria, waardoor mogelijk meer schade wordt aangericht in onbeschermde gebieden.
Deze kosten zijn grotendeels onopgemerkt gebleven, omdat er de afgelopen 150 jaar geleidelijk veranderingen hebben plaatsgevonden. Maar naarmate de zeespiegelstijging en turbostormen de frequentie en ernst van de overstromingen vergroten, wordt het probleem steeds zichtbaarder.
Oplossingen bouwen voor het overstromingsprobleem
Als reactie op de stijgende zeespiegel krijgt een andere vorm van estuariumverstedelijking nieuwe aandacht als mogelijke oplossing.
Afgesloten stormvloedkeringen of er worden getijdenpoorten gebouwd over estuaria of hun inhammen, zodat ze kunnen worden afgesloten tijdens stormvloeden. Enkele voorbeelden zijn onder meer barrières voor New Orleans; Londen; Venetië, Italië; En Nederland. Dergelijke barrières worden steeds vaker voorgesteld naast dijksystemen voor kustbescherming van verstedelijkte estuariumkusten.
Onlangs het US Army Corps of Engineers aanbevolen stormvloedkeringen voor 11 extra estuariainclusief in de buurt van Miami, Jamaica Bay in Queens, en Galveston, Texas.
Overspanningsbarrières zijn geen langetermijnoplossingen aan overstromingen als gevolg van de stijging van de zeespiegel, en de negatieve gevolgen ervan blijven slecht begrepen.
Natuurlijke oplossingen
Wetlands en mangroven zijn ook naar voren gekomen als een populaire, op de natuur gebaseerde oplossing.
Gemeenschappen en overheidsfinanciering zijn gericht op pogingen om nieuwe wetlands te herstellen of te creëren als buffers in kustlijngebieden. Maar deze oplossing is in de meeste havensteden niet effectief voor de bescherming tegen overstromingen. zoals New Yorkvanwege het gebrek aan beschikbare ruimte.
Een stormvloed die meer dan anderhalve kilometer moeras oversteekt, kan met enkele centimeters worden verminderd. afhankelijk van de kenmerken van de site. Maar typische waterkanten van stedelijke riviermondingen hebben slechts tientallen meters open ruimte om mee te werken, als dat zo veel is. In een smalle ruimte is het beste wat vegetatie kan doen het verminderen van de golfwerking is vaak niet het meest urgente probleem voor steden aan estuaria die doorgaans beschut zijn tegen door de wind aangedreven stormgolven.
Als gevolg hiervan kunnen aangelegde wetlands, hoewel aantrekkelijk, ineffectief zijn, vooral als ze niet geschikt zijn voor water trends in scheepsgroottes en estuariene verstedelijking gaat door.
Betere manieren om de natuur weer aan het werk te krijgen
Ons onderzoek onthult een kans voor wetenschappers, ingenieurs en de bredere samenleving om groter te denken – om een meer omvattende hervorming en herstel te overwegen van de natuurlijke kenmerken van estuaria die ooit overstromingen verzachtten of absorbeerden.
Mogelijke oplossingen zijn onder meer het stopzetten van de onderhoudsbaggerwerken van onderbenutte scheepvaartkanalen, die zich geleidelijk terugtrekken uit kwetsbare – en nu vaak drassige – industrieterreinen en -wijken, en het herstellen van deze grotere uitgestrekte gebieden tot wetlands.
Deze benaderingen kunnen overstromingen sterk terugdringen en bieden jarenlange bescherming tegen zeespiegelstijging. Herstel van historische geul- en wetlandconfiguraties wordt echter zelden serieus in overweging genomen in onderzoeken naar het risicobeheer van kuststormen vanwege de waargenomen economische kosten, maar ook omdat het cumulatieve effect van diepere geuldieptes vaak niet wordt onderkend.
Het renatureren van verstedelijkte estuaria op deze manieren zou hiermee gepaard kunnen gaan uitkoopprogramma’s om ook de uiterwaarden terug te winnen, risico verminderen op duurzamere manieren. Of het kan worden gecombineerd met zeeweringen om bestaande wijken op een ecologisch gunstiger manier te beschermen. Deze benaderingen moeten worden beschouwd als alternatieven voor het verder verstedelijken van de weinige overgebleven natuurgebieden van onze steden – hun estuaria.
Philip M.Orton is universitair hoofddocent oceaantechniek aan de Stevens Instituut voor Technologie.
Stefan Talke is hoogleraar watervoorraden aan Polytechnische staatsuniversiteit van Californië.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van Het gesprek onder een Creative Commons-licentie. Lees de origineel artikel.
