Катастрофический сезон ураганов 2017 года наглядно продемонстрировал растущую уязвимость населения и инфраструктуры Карибского бассейна перед стихийными бедствиями. Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Круз и организации Nature Conservancy измерили защитную роль коралловых рифов и испытали в полевых условиях решение, которое снижает риски для побережья за счет сочетания инновационной инженерии с экологией восстановления.
Работая в заливе Гренвилл, Гренада, исследователи показали, что деградация коралловых рифов напрямую связана с эрозией береговой линии и затоплением побережья в некоторых частях залива. В исследовании, опубликованном 1 февраля в Journal of Environmental Management, также оценивается одно из первых применений восстановления рифов в качестве естественной инфраструктуры, специально предназначенной для снижения рисков для людей и имущества.
Исследуя связь между здоровыми рифами и стабильностью береговой линии, исследователи обнаружили, что здоровые рифы Гренвилля сохраняют нетронутой более половины береговой линии залива, уменьшая энергию волн, приходящих на берег. Напротив, сильная деградация рифов связана с хронической береговой эрозией в северной части залива, где береговая линия исчезает со скоростью почти два фута в год.
Сельские жители, пытаясь приспособиться, построили импровизированные барьеры из шин и коряг, чтобы замедлить эрозию, угрожающую их домам, но эти усилия в значительной степени не увенчались успехом. Проект восстановления рифов был разработан для улучшения как экологических функций естественной среды обитания рифов, так и их защитных свойств.
Мы можем применять инструменты и модели прибрежной инженерии для поддержки науки о рифах и управления ими. Наше исследование является одним из первых исследований, в котором на основе полевых данных и инженерных моделей непосредственно показано воздействие потери рифов на береговую линию», - сказал ведущий автор Борха Регуэро, исследователь из Института морских наук Калифорнийского университета в Санта-Крус.
Устойчивость прибрежных районов
Исследование было частью инновационного проекта по восстановлению коралловых рифов под названием «У кромки воды» (AWE), общественной инициативы, возглавляемой организацией Nature Conservancy и направленной на повышение устойчивости прибрежных районов к изменению климата. Исследователи провели полевые испытания конструкции волнолома на рифе, которая представляет собой один из немногих существующих примеров восстановления рифов, предназначенного для повышения устойчивости сообщества и снижения уязвимости. Цель состоит в том, чтобы способствовать восстановлению кораллового рифа и непосредственно уменьшить береговую эрозию и наводнения. При поддержке Федерального министерства иностранных дел Германии и в партнерстве с Фондом охраны природы Гренады, Обществом Красного Креста Гренады и членами сообщества в начале января 2015 года была официально запущена экспериментальная структура волнолома на рифе.
«Гренада находится на переднем крае борьбы с изменением климата как по последствиям, так и, что важно, как лидер среди малых островов и развивающихся государств в решении этих проблем», - сказала Нилла Фредерик, руководитель проекта AWE.
Сооружение для восстановления рифов изготовлено из недорогих материалов и труда местного производства, легко собирается на месте, подходит для воздействия высокой энергии волн или ураганов и специально разработано для восстановления и улучшения среды обитания. Фрагменты живых кораллов из существующего рифа были помещены на структуру, чтобы способствовать естественному росту рифа. Этот подход предназначен для использования в небольших островных сообществах, которые часто наиболее подвержены воздействию изменения климата.
По словам соавтора Майкла Бека, ведущего морского ученого из организации Nature Conservancy и профессора-исследователя наук об океане в Калифорнийском университете в Санта-Круз, растущее число научных исследований и проектный опыт показывают, что прибрежные места обитания, такие как коралловые рифы, устрицы рифы, мангровые заросли, водно-болотные угодья и дюны могут обеспечить экономически эффективную защиту от усиливающихся последствий изменения климата. По его словам, это исследование основано на этих знаниях, подчеркивая потенциал и важность приоритизации и инвестирования в прибрежные среды обитания как в эффективную и рентабельную природную инфраструктуру. Островные государства могут достичь своих целей в области адаптации и смягчения опасностей, вкладывая средства в естественную оборону, чтобы значительно повысить устойчивость своих прибрежных районов и сократить растущие экономические и человеческие потери, вызванные прибрежными опасностями.
Деградация рифов разрушает естественные волноломы на тропических побережьях в Соединенных Штатах и более чем в 60 других странах. Наше исследование показывает, насколько серьезной может быть эта проблема, и мы использовали эту информацию для разработки инновационного решения по восстановлению рифов. помогать людям и природе», - сказал Бек.