海平面正在上升,而且还在以越来越快的速度上升. 世界范围内的许多堤坝都将被证明是如此, 海堤和防波堤不足以阻止未来的水, 特别是在那些没有资源资助和维护能够保护其公民的大型技术设施的国家. 在不断上涨的水位的背景下,论坛白菜发布区可以从替代能源中学到很多东西, 更便宜和更灵活的解决方案出现在世界各地. 在这些更自然的解决方案中,重点不是把海洋拒之门外, 而是帮助把土地建到海平面以上. 美博白菜发布论坛的研究人员正在测试在哪些地区可以使用哪些策略来扭转局势. 科学家们也在考虑如何减少损害,确保人们在水来的时候有一个安全的地方?

浮在水面上

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Oktober 2021. 水从天上倾泻而下,就像在荷兰经常发生的那样. Jana Cox, 美博白菜发布论坛自然地理博士研究生, 即将为Rijkswaterstaat做一个关于气候变化对河流影响的报告, 然后是荷兰皇家气象研究所(KNMI) rapport 让她呆在原地. 根据这份报告,科学家们自2014年以来一直在研究的所有海平面上升情景都是如此, 基于低估. 新的最坏情况是基于两倍的预期”, 考克斯辞职.

认为只有更高、更宽的堤坝才能拯救论坛白菜发布区是危险的.

“我删除了整个演示, 调整我的目标,说:论坛白菜发布区在荷兰为防洪所做的一切, 包括我自己的研究——建造和加固堤坝,以及建造三角洲工程——都是基于海平面的预测,这些预测现在被证明太低,无法保护未来的人类。”, 考克斯恢复了健康. 当海平面上升时, waarschuwt ze, 论坛白菜发布区不应该只关注过剩水的威胁吗, 还有缺水:“如果海平面上升一米(可能在2100年), 荷兰数百万人最大的饮用水来源可能会与盐水混合. 这是一个经常被忽视的威胁,但同样严重."

海平面是如何上升的?

“海平面上升的主要原因与气候变化有关. 其中一个原因是海洋变暖引起的热膨胀, 它们吸收了超过90%的额外热量,这是温室气体排放增加的结果. 当海水变暖时,它会膨胀,因此海平面会上升. 另一个原因是更多的陆冰融化,更多的水流入海洋. 格陵兰岛和南极洲以及山区冰川的冰损失加起来约占目前海平面上升的一半. 此外,随着空气和海洋温度的升高, 沿海风暴将变得更加强烈和频繁, 这在短期内造成了巨大的风暴潮,而这些风暴潮又会在海平面上升的基础上形成。”, legt Roderik van de Wal教授研究海平面及其对海岸的影响.

如果海平面继续上升, 是建造和维护堤坝的古老策略, 像荷兰这样的水坝和风暴潮屏障一直在跟踪和保护, 不再是未来的证明, zegt Cox. “认为只有抬高和拓宽堤坝才能拯救论坛白菜发布区, 是危险的立场吗. 你不能以这种方式与海洋竞争,成为赢家."

考克斯解释说,坚硬的混凝土结构并不能吸收所有的河流和潮汐能量. 他们可以转移能量, 但也因为同样的过度权力而受苦, 这对建筑造成了损害,问题可能会转移到邻近的沿海地区和地区. 因为海岸的沉积物沉积受到干扰, 随着时间的推移,土地会下沉到堤坝后面. 这是令人担忧的, volgens Cox, 因为沉积物及其可用性决定了一个地区应对海平面上升的能力.

沉积物太少会危及论坛白菜发布区的互联网接入.

沉积物很重要

“这似乎是一个直觉的想法, 然而,论坛白菜发布区必须记住,海平面的上升总是相对于国家的高度. 河流和海洋沉积的沉积物, 保持土地高度、弥补海平面上升和土壤下沉至关重要。”, legt Cox uit. “这就是为什么这是一个问题 通过人为干预 考克斯说. 她是通过在河口过度疏浚来计算这一数字的 荷兰三角洲地区每年损失20亿公斤沉积物根据她的研究,到2085年,这个数字将增加到120亿公斤. 在许多情况下,这些沉积物也会从上游的河岸和河床被侵蚀, 因此,它们迅速恶化.

“如果沉积物太少的话, 在洪水期间,对集水区非常重要的潮间带正在消失. 洪水基础设施和管道也可以用于河床, 隧道和电缆暴露和损坏. 即使是论坛白菜发布区认为理所当然的服务, 如互联网接入, 这可能会受到威胁," zegt Cox.

Het goede nieuws? 有一些解决方案可以刺激自然过程来重建海平面以上的区域. 中心的同事们 水、气候和未来的三角洲 已经建立了第一个全球数据集来记录效率和可持续性 21 strategieën 在不同的三角洲地区使用,以促进沉积物的形成. 考克斯:“论坛白菜发布区发现,84%的这些沉积物增强策略能够抵消海平面上升带来的最极端情况. 然而,必须指出的是,这些方法需要时间才能真正有效. 因此,现在是开始这些进程的时候了."

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双堤防与交替堤岸

双堤坝就是一个很有前途的例子, 利用自然沉降过程来抬高两个堤坝之间的土地,并在洪水发生时提供额外的保护. 这个概念起源于美博白菜发布论坛的科学家们在1717年的圣诞洪水和1953年的北海风暴期间观察了荷兰堤坝的历史性突破. “论坛白菜发布区证明了盐沼在防洪方面有双重功能:堤坝位于盐沼后面, 呕吐频率降低, 当他们突破的时候, 盐沼限制了这种突破的最大深度. 计算表明,这种效果可以转化为更多的疏散时间和更少的堤坝决堤死亡。”, vertelt Tjeerd Bouma, 河口生物地貌生态学教授, 美博白菜发布论坛的三角洲和海岸, 作者之一 het onderzoek.

在此基础上,布玛和他的同事们提出了双堤的概念,中间是一个随着海平面上升而生长的交替堤岸. “在最面向大海的堤坝上建了一个临时的开口——潮汐入口, 这样,涨潮时海水就会淹没堤岸, 导致土地逐渐淤塞。”, legt Bouma uit. “在堤岸上形成的新土地, 可用于盐水培养/农业, 自然及/或康乐”, aldus Bouma. “如果土壤足够高的话, 进气口可以关闭,过渡柱可以再次用于农业用途.“因为那时地面已经升高了很多, 由于盐水的渗透,粮食生产将受到更少的影响. 整个景观会更安全!"

交界处是保护海岸的一项不受干扰的投资.

“向过渡传单的过渡是一个概念上的变化, 从这个意义上说,论坛白菜发布区正在从一个屏障转向一个防洪景观. 包括所有的成本和收益, 与传统的堤坝加固相比,双堤坝提供了一种更经济的选择. 随着时间的推移,这种优势只会增加 实施双重堤坝的成本和收益 在西南三角洲,与“传统的堤坝加固方法”相比. “如果是外部的, 大多数海堤在暴风雨中会决堤, 在较低的内陆堤坝的过渡堤岸上的高灌溉区将减少洪水的风险.

Bouma和他的同事现在专注于优化这个概念的设计, 这样土地就能尽快被抬高. 但从洪水安全的角度来看,布玛确信:“过渡堤岸是其中之一 no-regret 海岸保护投资, 论坛白菜发布区越早开始, 长期收益越大."

未来的沙丘

另一个策略是恢复沿海的沙丘. 几十年来,欧洲西北部的大多数沙丘都被人为加固,作为抵御海平面上升和猛烈风暴的第一道防线. 但无意中,这也降低了论坛白菜发布区未来的安全 Gerben Ruessink美博白菜发布论坛波浪主导海岸形态动力学教授.

论坛白菜发布区种植了头盔草,以帮助稳定沙丘,使它们变得更高. 通过这种方式,论坛白菜发布区创造了又高又窄的沙丘, 它们就像沙堤:它们阻挡大海,捕捉被风吹起的沙滩上的沙子。”, legt Ruessink uit. “不利的一面是,在voorduinen后面的地区没有沙子, 然而,这对保护该地区的生物多样性和生态功能以及应对海平面上升至关重要."

在过去的十年里,Ruessink和他的团队研究了没有草的沙丘是如何形成的. 将从海滩吹来的沙子引导到面向陆地的沙丘, 科学家们通过沙丘管理者 沙丘上的开口 就像自然一样 blowouts gebeurt.“通过这些开口,该地区向内陆移动, 否则,它将无法承受当前风暴的侵蚀, 因此,它为未来的风暴和上升的海洋提供了缓冲.“以这种方式建造沙层, 使景观更加动态和多样化, 因此,它也更能适应气候变化.

Ruessink和他的同事正在研究以这种方式恢复沙丘是否足以应对海平面上升. 这取决于有多少沙子被风吹走, 这种情况发生的速度有多快,方向是什么. “论坛白菜发布区建立了一个可以预测沙丘恢复的数值模型. 这对恢复力很重要. 看看这些开口是如何工作的, 当它们工作时,以及沙丘管理机构如何实现它们, 论坛白菜发布区直接把论坛白菜发布区的研究应用到a上 布洛门达尔的大型修复项目.“这项研究的结果和教训可以用于具有高沙丘和高波浪能量的沿海地带, 比如法国, 联合王国, 德国和新西兰.

Ruessink承认,这样的实验并不适用于沿海的所有沙丘地区. “沿着沙丘只有几米高的海滩, 就像在墨西哥湾一样, 这是你最不想做的事吗?”, zegt hij, 此外,一些三角洲地区的保护将需要基于自然的解决方案和硬基础设施的结合.

便宜的解决方案

尽管一些地方仍然需要传统的堤坝来保护沿海地区, 在其他地方,它们不是很有效,就是太贵了. 软的就是这样, modderige kusten, 比如印度尼西亚中北部的那些, waar Annisa Triyanti -美博白菜发布论坛博士后研究员-对减少洪水风险的策略进行了广泛的研究. “在一些地区,由于严重的海岸侵蚀,社区几乎每天都被淹没. 堤坝——因为它们干扰了沉积物流——只会使问题变得更糟。”, 特里扬蒂解释道. “因此,政府优先考虑了对该国主要经济中心的投资, 比如雅加达和三宝垄, beschermen. 农村地区的安全完全依赖自然."

在德马克农村地区,社区与研究人员合作建造了通透性水坝,与封闭的堤坝不同,这些水坝允许沉积物的积累和红树林的生长. “这些可渗透的结构, 它们是由相当便宜的当地材料制成的,比如竹子和细枝, 沿着海岸放置. 因为它们抑制侵蚀波, 保留沉积物,增加河床的水位, 它们为红树林在这里扎根和生长创造了最佳条件, 所以他们有一个坚实的, 防止沿海洪水形成的第一道屏障, 特里扬蒂解释道. “同样重要的是,这些生物结构允许其他物种的出现. 由此产生的水产养殖系统为农民提供了额外的生计机会,除了红树林的恢复."

这些自然的解决方案给了论坛白菜发布区更多的时间来适应和安全.

适应性和廉价:这是满足已经借入资金的社区的迫切需要所需要的创新类型, 比如爪哇岛, 基里巴斯和孟加拉国, zegt Triyanti. “基于生态系统的方法仍然是小规模的, 这意味着论坛白菜发布区还不能只依赖一种措施。”, 特里扬蒂说. “但从现在开始,在另一项措施的基础上更进一步, 论坛白菜发布区可以节省时间来进一步调整措施,并允许居民在未来五年内, 二十年和一百年的保护.

同样,整体大于部分之和. “不同措施之间的整合和所有利益相关者之间的协调对于实现沿海综合管理至关重要。”, 强调Triyanti, “因此,适用于沿海地区的部分地区, 对其他部分没有负面影响. 它们必须相互补充."

美博白菜发布论坛的研究人员目前正在开发气候适应途径,以帮助各自三角洲的科学家和政策制定者评估每一项措施的适用性,并确定最佳的实施地点. 但这些解决方案能否在未来抵御海平面上升, 这在很大程度上取决于海平面上升的高度和速度. 这让论坛白菜发布区回到了海平面上升的预测, 美博白菜发布论坛的研究人员正在努力减少这一领域的不确定性.

南极洲破译

美博白菜发布论坛的研究人员之一 米歇尔·范·登·布鲁克, 一位北极气象学家正在研究海平面上升的一个重要原因:南极洲和格陵兰岛冰盖的融化. 近年来,Van den Broeke一直证明南极冰盖的融化速度比以往任何时候都要快. Van den Broeke总结道:“在过去的二十年里,这一速度提高了三倍。.

“如果南极冰盖融化得更快, 你能预料到海平面会上升得更快吗, 所以论坛白菜发布区有更少的时间来适应.这只是冰山一角:“如果南极冰盖完全融化的话, 释放出如此多的水,全球平均海平面将上升58米以上.

尽管它的潜力是巨大的和可怕的, 南极冰盖对海平面上升的确切影响仍然难以预测, 因为许多导致熔化的过程很难测量, 更难以建模, 范登布鲁克. “由于海洋变暖,南极冰盖的融化是由下而上的. 为了研究这一点,你应该去几百米厚的漂浮冰川下面. 论坛白菜发布区的资源有限. 这也是为什么很难预测南极冰盖会发生什么."

论坛白菜发布区希望这些预测将使决策者能够采取更好的措施.

了解系统的可变性,更好地预测未来, Van den Broeke和他在美博白菜发布论坛的同事们不仅要回顾过去. 美博白菜发布论坛的冰盖研究人员使用先进的卫星技术 real time 30年前,当van den Broeke作为一名硕生第一次踏上格陵兰冰盖时,他所掌握的信息是无法获得的. “有了卫星观测和气象站,论坛白菜发布区现在可以监控每一个冰川,看看它每天的行为。”, legt hij uit. “论坛白菜发布区可以利用所有这些信息来改善论坛白菜发布区的气候模型, 这使论坛白菜发布区能够更准确地预测冰盖未来的行为."

目前,Van den Broeke在IMAU建立了跨学科的地球系统建模小组, 其中冰川学家用, 海洋学家和气象学家将共同研究地球之间的所有相互作用, 模拟海洋和大气,可以提供线索. “论坛白菜发布区希望这些预测将使政策制定者能够采取更好的措施."

尽管存在不确定性,但有一件事是肯定的:“将全球变暖限制在1,5°C, 论坛白菜发布区必须减少排放吗?”, 范登布鲁克说. “如果论坛白菜发布区继续像以前那样,地球的温度比前工业水平高3度, 论坛白菜发布区很快就会说2100年上升了1米多,2200年又上升了几米.相比之下,荷兰的三角洲工程已经准备好将高度从50厘米提高到1米.

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Weg van risico's

尽管按照《课程规划师》的目标减少排放可以避免海平面上升的最坏后果, 根据最新的 IPCC-rapport 到2050年,仍有大约10亿人生活在沿海低洼城市, 欧洲议会的辩论. “论坛白菜发布区必须决定在哪里以及如何建设, 更批判性地思考新项目的位置,更多地考虑海平面上升。”, zegt Dries Hegger美博白菜发布论坛地区水和气候政策助理教授. 在未来的某个时候,论坛白菜发布区甚至可能不得不考虑协调资产和人员的转移:有控制的撤军. “把人赶出家门是一个有争议和政治敏感的问题. 最好是就论坛白菜发布区作为一个社会希望承担的风险进行公开和透明的讨论,以免为时过晚。”, aldus Hegger.

不同的社会角色, 包括科学家,还有荷兰三角洲专员, 需要关注更多的水意识发展吗. “它从停止或调整脆弱地区的建筑工程开始, 低洼的沿海地区和河流的洪泛区. 以最近的8号计划为例.在豪达和鹿特丹之间的Zuidplaspolder建造了1000座新房子, 海平面以下6到7米。”, aldus Hegger.

如果你要建在下沉的地方, 在这种情况下,让房子漂浮可能是一个选择.

“如果你要建在下沉的地方, 那么,让房子漂浮可能是一个选择。”, oppert Hegger, 这是一个研究浮动城市化概念的智库的一部分. “水上生活的技术已经可用,浮动城市化的发展正受到越来越多的关注:从鹿特丹的浮动农场到代尔夫特和阿姆斯特丹的浮动社区."

最大的挑战, zegt Hegger, 是为了适应这种气候, 让每个居民都能进入漂浮的房子, 不仅仅是富人. “这就是你在试图让城市更环保、更有弹性时经常看到的情况:你并没有触及所有的人口群体.“就像各种各样的 studies 已经证明了, 可以是这些绿色基础设施项目中的一些, 就像绿色屋顶, regenopvangtuinen和 greenways, 这些措施包括减少洪水和改善城市的风暴管理, 社会弱势群体. “许多项目使社区更环保, 最终导致那些买不起的人被驱逐出境." 

保护海洋

使房屋适应不断上升的海洋和更多的洪水是一种奢侈, 下沉的岛屿负担不起. “像马尔代夫这样的小岛屿集团, 马绍尔群岛和图瓦卢已经失去了大部分领土. 如果论坛白菜发布区严格执行现有的法律, 意味着失去他们的海域, 包括他们对渔业和自然资源的专有权, afnemen", zegt Seline Trevisanut美博白菜发布论坛国际法和可持续性教授. 如果这些岛屿失去了生计,甚至完全消失在水下, 问题是:居民们要去哪里?

“目前,论坛白菜发布区还没有一个明确的法律框架来保护因环境灾难或气候变化影响而流离失所的人。”, zegt Trevisanut. “由于海平面上升,这个国家可能会消失,或者这个岛的生产力可能会下降. 当人们离开时,因为他们不能耕种土地, 然后,论坛白菜发布区将把他们视为流离失所者,并为他们提供保护, of niet?", Trevisanut想知道, 提请注意已经处于困境的跨境移民制度,它忽视了那些逃离破坏生活的人——从饥荒到飓风和战争.

论坛白菜发布区需要仔细的计划,以确保数百万人有一个安全的地方. Het gaat namelijk niet om een paar duizend mensen uit kleine eilandstaten; we kunnen massale volksverhuizingen verwachten in de Verenigde Staten, India en Europa", zegt Trevisanut.

论坛白菜发布区可以做一些事情来扭转这一趋势:“如果基于自然的解决方案是适应海平面上升的关键, 保护自然应该是论坛白菜发布区的首要任务吗?”, zegt Trevisanut, die het 可持续海洋研究项目 leidt. “记住,海洋是论坛白菜发布区星球真正的肺. 通过污染海洋和增加酸度, 论坛白菜发布区减少了它们作为自然碳储存的能力2", legt ze uit. “这就是海洋的功能,论坛白菜发布区必须保护它,以对抗海平面上升.“特雷维萨努特指出,对海洋和海岸的污染源(如塑料)进行更严格的监管, 农药和其他农业副产品以及工业过程排放——可能是前进的方向. “通过保护海洋,论坛白菜发布区保护了自己."

海平面上升的速度, 迫使社会改变方向,不再仅仅依靠堤坝, 墙和栅栏, 但也有与自然协同工作的解决方案,以动态地适应不断上升的水. 这些所谓的基于自然的解决方案面临的最大挑战是需要对其有效性进行更多的研究, 因此,这些选择可以被接受为海岸保护的可靠替代品. 这就是为什么美博白菜发布论坛的研究人员正在努力评估和验证提供短期保护和建立长期弹性的解决方案. 他们一起可以帮助论坛白菜发布区扭转局势——不仅是在荷兰,而且是在全世界的三角洲地区.

Geschreven door Marta Jiménez en vertaald door Felice Ghering.

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