Et naturligt præg for kystforsvaret:Hybridløsninger kan give flere fordele i områder med lavere risiko

Fælles "hårde" kystforsvar, som betonmure, kan have svært ved at holde trit med stigende klimarisici. En ny undersøgelse offentliggjort i Nature Communications viser, at en kombination af dem med naturbaserede løsninger i nogle sammenhænge kunne skabe forsvar, der er bedre i stand til at tilpasse sig.

Forskere gennemgik 304 akademiske artikler om ydeevnen af ​​kystforsvar rundt om i verden, herunder naturlige miljøer; bløde foranstaltninger (som understøtter eller beriger naturen); hårde foranstaltninger (såsom beton havmure); og hybrider af de førnævnte. Bløde og hybride foranstaltninger viste sig at være mere omkostningseffektive end hårde foranstaltninger, og hybride foranstaltninger gav den højeste risikoreduktion samlet set i områder med lav risiko.

Selvom deres komparative ydeevne under ekstreme begivenheder, der udgør en høj risiko, ikke er tydelige på grund af mangel på data, understøtter disse resultater stadig den omhyggelige medtagelse af naturbaserede løsninger for at hjælpe med at beskytte, støtte og berige kystsamfund.

Japans dramatiske naturlige kystlinje, med ikoniske udsigter over Mount Fuji, vindblæste fyrretræer og klippestrande, er blevet fanget og beundret i malerier og tryk i hundreder af år. Men tag en tur ved havet i dag, og det kan være svært at finde en strækning, der bevarer sit uberørte naturlige havlandskab.

I begyndelsen af ​​1990'erne viste en regeringsundersøgelse, at omkring 40 % af kysten var blevet ændret med betonhavmure, fyldte havne, stakke af tetrapoder og mere, hvilket tilføjede skår af gråt til det blågrønne landskab. Vidtstrakte kystbyer er vokset til at huse det meste af befolkningen, så det er blevet en stadig større udfordring at beskytte hjem og virksomheder mod farerne ved tsunamier, tyfonsvulster og havniveaustigninger.

"Havvolde, diger, dæmninger og bølgebrydere, de såkaldte traditionelle hårde foranstaltninger, på trods af at de er de mest populære kystforsvar globalt og med dokumenterede resultater, står over for udfordringer for at holde trit med stigende klimarisici," forklarede Lam Thi Mai Huynh, en ph.d.-studerende fra kandidatuddannelsen i bæredygtighedsvidenskab ved University of Tokyo og hovedforfatter på en ny undersøgelse om kystforsvar.

"Disse hårde strukturer er dyre at bygge og kræver løbende opgraderinger og reparationer, efterhånden som havniveauet stiger, og de klimatiske farer bliver stærkere. Selvom de er gode til at afbøde visse kystkatastroferisici, kan de også forårsage betydelige forstyrrelser for kystsamfundene og have negative miljøvirkninger. Desuden ændrer de ofte markant havbilledet og fjerner nogle gange lokalsamfund fra naturen og selve det miljø, vi søger at beskytte."

For bedre at forstå ydeevnen og fordelene ved forskellige hårde og naturbaserede kystforsvar sammenlignede et internationalt hold resultaterne af 304 akademiske undersøgelser.

Naturbaserede kystforsvar omfattede:"naturlige" økosystemer, for eksempel eksisterende mangrover og koralrev; "bløde" foranstaltninger, som genopretter, rehabiliterer, genskaber skov eller nærer naturlige økosystemer; og "hybride" tiltag, der kombinerer både naturbaserede komponenter og hårde strukturer, såsom at placere betonbølgebrydere foran mangrover.

"Ved at inkorporere sådanne naturlige komponenter kan vi skabe kystforsvar, der reducerer risikoen og tilbyder betydelige miljømæssige fordele. Vi mener, at sådanne strategier er meget lovende i mange dele af verden, men de er heller ikke en "fix-all"-løsning, " sagde professor Alexandros Gasparatos fra Institute for Future Initiatives ved University of Tokyo.

Forskerne analyserede tre nøgleaspekter af hver type forsvar:risikoreduktion (hvor meget foranstaltningen kunne reducere bølgehøjde og energi og påvirke kystlinjeændringer); afbødning af klimaændringer (herunder kulstoflagring og drivhusgasemissioner til naturbaserede foranstaltninger); og omkostningseffektivitet over en 20-årig periode.

"Vores resultater indikerer, at blandt alle kystforsvarsmuligheder i områder med lavere risiko giver hybride foranstaltninger den højeste risikoreduktion. Hybride foranstaltninger kan udnytte fordelene ved både hårde og bløde foranstaltninger. De giver umiddelbarheden af ​​en konstrueret barriere, mens de i vid udstrækning opretholder den økologiske funktionalitet af en permeabel vegeteret zone," sagde Huynh.

"Alle naturbaserede løsninger viser sig at være effektive til at lagre kulstof, mens både bløde og hybride foranstaltninger er relativt mere omkostningseffektive end traditionelle hårde foranstaltninger over en 20-årig periode, selvom alle har positive økonomiske afkast."

Disse resultater giver stærke beviser for at integrere og opskalere naturbaserede komponenter i kystforsvaret, men holdet rådede til at gøre det med forsigtighed. "Alle typer kystforsvar skal endnu testes tilstrækkeligt gennem parrede eksperimenter under omstændigheder med ekstreme hændelser og høj-risiko haster," advarede Gasparatos.

"Indtil der er mange flere sådanne eksperimenter, der fokuserer på dette, må vi advare mod alle universelle antagelser om den sammenlignende ydeevne af kystforsvarsmuligheder, hvad enten det er naturlige, bløde eller hybride foranstaltninger."

Mens Huynh og Gasparatos anerkender de grænser, der pålægges af manglen på tilgængelig forskning om ekstreme og højrisikosituationer, mener Huynh og Gasparatos stadig, at denne undersøgelse understøtter ideen om at investere i naturbaserede løsninger til kystforsvar i områder med lavere risiko. Forskning som denne har vigtige konsekvenser for politiske beslutningstagere, kystplanlæggere og lokalsamfund, der ønsker at træffe evidensbaserede beslutninger.

"Jeg er overbevist om, at vi skal tænke mere omhyggeligt over designet og funktionen af ​​disse barrierer i denne æra med stadigt accelererende klimaændringer," sagde Huynh.

"Ikke alene kan naturbaserede løsninger bidrage til risikoreduktion og klimareduktion på mange områder, men de kan også hjælpe med at genskabe forbindelsen mellem mennesker og naturen og understøtte biodiversiteten. Grønning af vores kystlinjer kan skabe rum, der øger livskvaliteten, fremmer samfundets velvære og inspirere til miljøforvaltning."

Flere oplysninger: Lam T.M. Huynh, Jie Su, Quanli Wang, Lindsay C. Stringer, Adam D. Switzer, Alexandros Gasparatos. Meta-analyse viser, at hybrid-teknisk-naturligt kystforsvar fungerer bedst til klimatilpasning og afbødning., Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-46970-w

Journaloplysninger: Nature Communications

Leveret af University of Tokyo