Mangrover vs. strandvolde? Mix kan være det bedste fra begge verdener at tage på South Florida havstigning

Langs det meste af den historiske South Florida-kyst var mangrover naturens måde at beskytte kysten mod bølger og orkaner. Efterhånden som udviklingen kom tættere på vandet, blev havvolde den foretrukne metode til at adskille land og hav.

Med 2 fods havstigning i horisonten i 2060, hvilket er det rigtige valg til at forlænge levetiden for byer som Miami?

Videnskaben - i det mindste for ren oversvømmelseskontrol - antyder, at det menneskeskabte svar vinder over naturens løsning med nogle forbehold.

Peter Sheng, en forsker fra University of Florida, som har studeret den beskyttende værdi af mangrover i Florida, sagde, at de er et utroligt værktøj, når de bruges korrekt. På steder som Cutler Bay udgør enorme skår af mangrover en barriere mellem de 10 fod høje bølger fra orkaner og befolkede områder.

"Hvis du har en smal urban mangroveplanter, skærer den den ikke," sagde han. "Tre meter mangrove gør ingenting. Det er et tegn på udseendet. Hvis du vil sprede bølger, skal du have mindst 100 meter."

Dette regnestykke var tydeligt i den føderale regerings beslutning om, at den bedste metode til at beskytte Miami-Dades kyst mod fremtidens straffende orkaner var en 20 fods mur, der strækker sig kilometervis langs kysten, og ikke den tætte mangrover og den korte havvandskombination mange beboere bragt på offentlige møder.

I sidste ende afviste amtet og dets indbyggere muren, hvilket sendte U.S. Army Corps of Engineers tilbage til tegnebrættet for en ny løsning, som Miami-Dade-beboerne faktisk vil kunne lide, og som er beregnet til at beskytte dem i årtier fremover.

Hvordan stables mangrover?

Det er ikke sådan, at havvolde er bedre end mangrover 100 % af tiden, sagde Rik Gijsman, en kystingeniør og forsker ved University of Twente i Holland. I et papir fra 2021 analyserede han og andre forfattere et årtis forskning om, hvor godt mangrover arbejder på at reducere oversvømmelser sammenlignet med en havvold.

"Det er ikke et "eller"-spørgsmål. Det er forskellige systemer, og de kan begge være nyttige afhængigt af forholdene lokalt," sagde han. "Jeg tror, ​​vi har brug for begge dele, og det afhænger af de lokale forhold, hvordan man integrerer de to."

Rod Braun, klimastrategidirektør for The Nature Conservancy, sagde, at mangrover har en lang række fordele, herunder erosionskontrol, der giver et levested for fiskene og andre organismer, der bor i bugten, forbedrer vandkvaliteten og lagrer kuldioxid, en drivhusgas, der forårsager global opvarmning. Og i modsætning til en betonvæg danner de faktisk en stærkere og højere barriere over tid.

"Jeg tror, ​​det gør det bare til et pænere sted at bo," sagde han.

Og strandvolde har problemer. Når bølger slår mod den hårde beton, skærer den væk i sandet nedenfor, hvilket gør det til et mindre venligt sted for havdyr eller planter.

At kombinere de to, kendt som en hybrid tilgang, løser mange af disse problemer. Det er, hvad byen Miami foreslog for den nye kystlinje Morningside Park, en 6-fods strandvold i kombination med mangrover og anden landskabspleje. Så klagede nogle beboere over, at mangrover ville ødelægge deres udsigt, og de blev fjernet fra projektet.

Men i tilfældet med Army Corps-planen, som var designet til at beskytte amtet mod de straffende høje bølger forbundet med orkaner og ikke kun lejlighedsvise oversvømmelser, viser dataene, at selv en hybrid tilgang måske ikke er nok.

Gijsman sagde, at undersøgelser konsekvent viser, at for at skære store bølger ned til størrelse kræver det mange mangrover, en mængde mangrover på størrelse med Everglades.

"Mangrover vil aldrig give fuld sikkerhed for rigtige stormfloder," sagde han. "For virkelig at dæmpe bølgerne skal du bruge kilometer af dem."

Videnskaben er stadig ude

Yuepeng Li, en forsker fra Florida International University, som har udgivet flere artikler, der forsøger at kvantificere præcis, hvor meget beskyttelse mangrover tilbyder, sagde, at der er mange faktorer, når det kommer til at finde ud af det. Det betyder noget, hvilken art mangrove du taler om, og selv forholdet mellem rødder og grene gør en forskel.

Når man tager højde for disse variabler, sagde han, tager det omkring en halv mil værd af mangrover at slippe af med selv en fod af stormflod.

"Selv en kilometer mangrover, tror jeg ikke, det vil mindske stigningen markant," sagde Li.

En af grundene til, at bygherrer holder sig til havvægge over mangrover, sagde Gijsman, er, at man kan bygge en betonkonstruktion på nøjagtig samme måde hver gang og næsten garantere den samme ydeevne.

"Vi har allerede i lang tid indset, at naturområdet bidrager til beskyttelse mod oversvømmelser, men det er ikke så nemt at arbejde med, fordi naturen er uforudsigelig, og som ingeniør vil man være på den sikre side," sagde han.

For eksempel kan ingeniører beregne, hvad der skal til for at få en strandvold til at revne og fejle. Når det kommer til mangrover, er de ikke så sikre. Det gør det vanskeligt at give de "afkast af investeringer"-tal, som agenturer som Corps er afhængige af for at træffe beslutninger.

Og efterhånden som verden bliver varmere, vådere og mere salt, kan mangrover klare sig dårligere.

Det bedste fra begge verdener

Når man ruster kysterne, er strandvolde og mangrover ikke gensidigt udelukkende løsninger. Planlæggere søger i stigende grad at kombinere begge strategier.

Landolf Rhode-Barbarigos, en assisterende professor ved University of Miami's College of Engineering, sagde, at han "alt sammen handler om hybriden" af de to - ved at bruge en strandvold til at beskytte mod oversvømmelser og planter som mangrover for at skabe miljømæssige fordele.

Men at beregne disse miljøvenlige tilføjelser er meget sværere end blot at se, hvor meget mindre oversvømmelsesskader en by står over for med eller uden en strandvold. Ikke alle er enige om værdien af ​​at have et par dusin fisk omkring eller et par pund kuldioxid suget ud af atmosfæren.

Rhode-Barbarigos sagde, at hvis planlæggere ændrer det spørgsmål, de stiller i begyndelsen, fra "hvad giver den bedste beskyttelse mod oversvømmelser?" til "hvad gør mest gavn for dette rum?" så er en hybridløsning den klare vinder.

"Det, du får med hybriden, vil jeg tro, er det bedste fra begge verdener og ikke det modsatte," sagde han.