在沙滩上加沙子能拯救它们吗?

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2017年秋季,圣地亚哥北部的托里松树州立海滩。2001年放置在海滩上的大部分沙子在一场风暴中被冲走,储存在一个大型近海沙洲中,并在第二年夏天归还了部分沙子。凯瑟琳·莱茨尔/加利福尼亚海洋基金

在夏天,没有什么比阳光照在脸上,脚趾间的沙子更舒服的了。但海平面上升和更强的沿海风暴气候变化对构成我们海滩的沙子构成威胁。对抗美国海岸线侵蚀的一种常用方法是海滩滋养,即从一个地方(通常是近海)抽取沙子,并将其泵到沙子枯竭的海滩上。

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西西弗斯式的练习?

问题是,海滩营养能跟上不断增长的气候变化的力量吗?或者,就像西西弗斯(Sisyphus)永远把他的巨石推到山上一样,向海滩增加沙子是一个昂贵的、解决长期问题的临时办法吗?

“我认为有理由担心,”加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的博士后邦妮·路德卡(Bonnie Ludka)说,“但我也认为,我们仍然不知道沙子会停留多久,它会去哪里,以及你需要在海滩上放多少沙子才能有效。18新利最新登入我们边做边学。”

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一个研究卢卡在2018年6月的《海岸工程》杂志上发表的一篇文章,研究了加州圣地亚哥县四个海滩上沉积的沙子到底发生了什么。她和同事们使用水上摩托、全地形车和其他工具,在大约10年的时间里持续监测海滩上的沙子水平和沙子运动。这项研究得到了美国陆军工兵部队美国国家科学基金会和加州海洋基金。

在他们的发现中,研究小组了解到,2001年加到圣地亚哥托里松树的全部沙子都在一场风暴中被冲走了。在另一个海滩,增加了138个奥运会游泳池的沙子,导致附近一个河口堵塞并最终关闭。研究小组的一个更积极的发现是,大颗粒的沙子似乎比细颗粒的沙子有更好的持久力,在某些情况下,自然力量在海滩上沉积和移除的沙子量比任何机械添加的沙子都要高。

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圣地亚哥帝国海滩正在进行从南到北的机械砂放置。黑点大致勾勒出原始放置区域。
埃迪Kisfaluty

“有相当多的自然变化,所以很难找出趋势,”Ludka说,“但在我们记录的时间最长的地点,我们确实看到了侵蚀的整体模式。”

路德卡的团队在地面上观察到的侵蚀模式,对评估美国海滩长期未来的研究人员来说是令人震惊的。随着气候变化,海平面自1900年以来上升了约8英寸(20厘米)政府间气候变化专门委员会到本世纪末,海平面可能会升高3至5英尺(0.9至1.5米)。更频繁的沿海风暴,也与气候变化有关,通过释放大浪侵蚀海岸,对海滩造成了进一步的损害。

杜克大学海洋事务和政策荣誉教授迈克尔·奥巴赫说:“任何海滩营养都是永恒的——就像粉刷房子一样——一旦开始,你就必须永远保持下去。”“问题是,随着气候变化和海平面上升,需求会以数量级增加,因为海滩会被侵蚀得更多、更快。”

西卡罗莱纳大学的发达海岸线研究项目举办了一次互动活动数据库美国各地的海滩营养项目及其成本。数据显示,如今的海滩营养并18新利最新登入不便宜。奥巴赫估计,在海滩上补充沙子的平均成本为每英里100万至200万美元。随着对沙子的需求奥巴赫预测,由于海滩营养增加,成本将会上升得更高。

“最终,可能没有足够的经济上可回收的沙子来滋养人们想要滋养的每一片海滩,”他说。

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对动物生活的破坏

还有生态成本。研究已经表明,疏18新利最新登入浚和沉积沙子对生活在沙子里的生物和吃沙子的动物是破坏性的。虽然研究表明,这些动物往往会在18个月到两年后恢复健康,但在反复滋养的海滩上,动物的生命会显著下降。

尽管滋养海滩的经济和生态成本很高,但它可能是未来保护海滩的为数不多的可用选择之一。肖恩Vitousek伊利诺斯大学芝加哥分校(University of Illinois at Chicago)专攻海洋建模的工程师李安指出,包括河流和正在侵蚀的悬崖在内的沙滩沙子的自然来源,已经被人工建造的大坝和保护覆盖物所抑制。Vitousek是2017年3月建模的主要作者分析美国地质调查局得出的结论是,如果不采取措施,到2100年,加州多达67%的海滩可能会被完全侵蚀回海崖或沿海基础设施。

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美国地质调查局的模型显示,海滩滋养18新利最新登入可以保护一些已经经历了几十年滋养的较大海滩,但总的来说,海滩滋养必须加快步伐,才能继续发挥作用。

维图塞克说:“如果你只是把沙子倒在海滩上,这些沙子不会永远留在那里。”“目前,海滩营养的有条不紊的速度不足以应对即将到来的海平面上升。”

“关于气候变化将如何影响风暴的频率和强度,有相当多的争论,”Ludk18新利最新登入a说,“在未来几十年,这些风暴对海滩进化的影响将比海平面上升更大。”Ludka说,这可能成为一个选择的问题,要么投资于代价越来越高的保护海滩的努力,要么袖手旁观,让大自然的力量重新划定海洋与陆地的界线。

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