Table of Contents
"الهدف المتنامي على طول ساحل "فوكوشيما
(في حين أن خط السواحل المتناهية 166 كيلومتراً، الذي يمتد من محافظة مياغي في الشمال إلى محافظة إيباراكي في الجنوب، واجه ضغوطاً لا تكل من التحات الساحلي لعقود، وعندما عرفت ميزانياته المُنتجة، ونمو المجتمعات الساحلية، فإن هذا الخط الساحلي قد أعيد تشكيله بشكل كبير من قبل القوات الطبيعية والتدخلات البشرية.
ومشكلة التآكل هي عوامل متداخلة، حيث إن انتقال الرسوبيات إلى الشاطئ الطويل قد تعطل بسبب مياه المجارير وسدود الأنهار ومشاريع الاستصلاح الساحلي، كما أن هذه العوامل تؤدي إلى قطع إمدادات الرواسب الجديدة من الأنهار، وتآكل الشواطئ في المجرى المائي، وتكثيف هذه الضغوط: فتكون ارتفاع مستوى سطح البحر تحت المنطقة السفلى من الرعاة.
مؤسسة الدفاع عن السواحل
وفي أعقاب عام 2011، استثمرت اليابان بشدة في الهياكل الهندسية الصلبة لإعادة بناء السواحل القابلة للدفاع، وهذه الحلول تقاوم الطاقة الموجية وتمنع الانسحاب الساحلي، ولكنها تأتي بمبادلات بيئية يديرها المهندسون الآن بمزيد من العناية.
الجدران البحرية والتنشيطات
وتشكل جدران البحر الكاذبة أكثر الهياكل الأساسية وضوحاً على طول ساحل فوكوشيما، وبعد عام 2011، أعيد بناء هذه الجدران ورفعها؛ وتتجاوز أجزاء كثيرة الآن 10 أمتار في المرتفع، وتجسد هذه الهياكل الرأسية أو المتخلفة بشدة الطاقة المتدفقة ومنع الإفراط في التصفيات أثناء العواصف، وحماية الهياكل الأساسية الحرجة خلفها، غير أن الجدران البحرية تتسبب في الارتداد في شبكتها الأرضية الممزقة.
المياه الجوفية والثروات
وقد تم بناء مياه كسافة موازية في المياه الهادئة قبل وصولها إلى الشاطئ، كما أن فوكوشيما لديها شبكة من مياه الكسر المغمورة والمتفجرة بالقرب من موانئ حرجة مثل أوناما وسوما، وتخفض هذه الهياكل ارتفاع الموجات وتشجع على ترسب السور في سقفها، وتخلق مناطق أكثر هدوءا تستفيد من الحياة البحرية وتوفر مناطق مائية لسفن الصيد.
غروينز وجيتيسيس
إن البنى الأغبية التي تبنى على الشاطئ من الرواسب الحجرية أو الخرسانية أو الخشبية التي تتحرك على طول الساحل، وتقطع الشواطئ العائمة، وتبني الشاطئ على الجانب المتصاعد، وتتسبب في تآكل المحركات، إن لم تكن مصممة بعناية، ففي فوكوشيما، تستقر مجموعات من العنب في أفواه النهر وعلى طول أجزاء متآكلة إلى تجميع الرمل وتوسيع نطاق تصميم قنوات الملاحة الواقية.
الهندسة الصالحة والحلول القائمة على الطبيعة
فالهياكل الصلبة وحدها لم تعد كافية في جميع السياقات، فالطرق الهندسية الطفيفة تعمل مع العمليات الطبيعية، وكثيرا ما تثبت فعالية التكلفة على المدى الطويل، مع توفير المنافع المشتركة للتنوع البيولوجي، والاستجمام، وتخزين الكربون.
تجديد الشاطئ واستعادة دن
(أ) أن تكون هناك كميات كبيرة من الرمال التي تُشَدَّل إلى شوااطئ متآكلة - قد نُفِّذت في عدة مواقع لـ (فوكوشيما) ولا سيما خوخ (كاشيما) في ميناميسوما وأوسيسويسو بيتش في إيواكي، وأن الرمال مستوطنة من المياه البحرية تُستَمَدُ خلفها، أو تُولِّدُ في المياه.
النباتات الساحلية والتجهيز الأحيائي
بالإضافة إلى نظم الحفر، فإن تقنيات الهندسة الأحيائية تثبّت البنوك والبيض، بينما المجاعة الحية - وعاء من الصولجان الحية أو غيرها من القطع الخشبية - تُوضع في خنادق ضحلة على طول المواقد، حيث تُقحم الموائل وتُشكل حائطاً حيّاً يقاوم التحات.
خط الشورى الحي
إن مفهوم الشواطئ الحية - الذي يستخدم المواد الطبيعية والنباتات الأصلية لتثبيت الحافة الساحلية - يكتسب مشقتها في فوكوشيما، وتجمع المشاريع الرائدة بين أفران الصخور المنخفضة وأكياس المحار ومزارع المارش، وتخفض الحروف الطاقة الموجية مع السماح بتبادل المياه، وتؤمن جذور النباتات سلامة الرواسب، وتحسن نوعية المياه من خلال التموين.
الاستراتيجيات الهجينة والتطبيقية
إن أكثر مشاريع إدارة السواحل تقدما في فوكوشيما تخلط الآن بين الهندسة الصلبة والناعمة لتجميع مواطن القوة في كل نهج، وتعترف هذه الفلسفة المختلطة بأن خطوط السواحل يجب إدارتها بطريقة تكيفية في ظل الظروف المتغيرة.
إدارة إعادة التنظيم والانتكاس
وفي بعض المناطق الضعيفة، يوصي المخططون بإعادة تنظيم مسار الدفاع عن الأراضي بطريقة متحركة تسمح بالعمليات الساحلية الطبيعية، ويشمل هذا النهج إعادة بناء الهياكل الأساسية أو السماح لصناعة الصيد ذات القيمة المنخفضة بالتحول إلى موئل بين القبائل، وفي فوكوشيما، بدأت المناقشات بشأن عدد قليل من المناطق المنخفضة الكثافة حيث تكون المحافظة على الجدران البحرية وتحسينها باهظة التكلفة، وذلك عن طريق تهيئة مناطق جديدة من مناطق الازدحام.
تجاوزات الرواسب وإعادة تدويرها
ولمعالجة اختلالات النقل الرسوبي البري الطويل بسبب الموانئ ومياه الكسر، تم تركيب نظم التفافية في الرواسب في مواقع رئيسية، كما أن الرمال التي تراكمت على الجانب الأعلى من العشب أو الماء الزاحف قد ضخ أو حفرت ثم نقلت إلى شاطئ متحركة، وتشغل ميناء أوناما الآن نظاما ثابتا للضخ والأنابيب يحول الرمال عبر مدخل الميناء.
Multi-Layered Defense Systems
ويتزايد تصميم المهندسين لنظم الدفاع التي تجمع بين خطوط الحماية المتعددة، فعلى سبيل المثال، قد يشمل نظاما نموذجيا متعدد المستويات مياهاً من المياه الجوفية لتقليل طاقة الموجات، وشاطيء مغذي، ونظام دونات لاستيعاب الطاقة المتبقية، وسور بحري منقوص كملاذ أخير، ويكفل هذا التكرار في المياه أنه إذا فشل عنصر في ظروف متطرفة، فإن عناصر أخرى توفر الحماية الاحتياطية، في فوكوشيما، يجري تنفيذ نهج متعددة الجدران
التكنولوجيا والرصد: خلفية البيانات
وتعتمد الهندسة الساحلية الحديثة في فوكوشيما على جمع البيانات على نطاق واسع وعلى النماذج الرقمية من أجل تحقيق التصاميم على الوجه الأمثل وتوفير الإنذار المبكر.() وتتوقع الدراسات الاستقصائية ذات الاستبانة العالية، والصور الساتلية، ونماذج نشر الموجات، وجود بؤر للتحات، وتختبر التدخلات المقترحة قبل بدء البناء.() وتحافظ خفر السواحل اليابانية وجامعة توهوكو على محطات للرصد على طول الساحل التي تقيس الموجات، والحال، والاستجابات، ومستويات المد في الوقت الحقيقي.
وتتدفق الطائرات العمودية بصورة روتينية لخلق نماذج مفصلة من الأشعة فوق البنفسجية على شواطئها، وكشف التغيرات في موقع خط السواحل في نطاقات قياسات المقياس المركزي، كما أن الخوارزميات التعليمية الماكنة تحلل هذه البيانات لتحديد الأنماط وتنبيه المديرين إلى أحداث التآكل المفاجئة، كما أن هذه الأدوات ترصد صحة الغطاء النباتي الساحلي والسلامة الهيكلية: ويمكن اكتشاف تحول في كتلة مدرعة من أجهزة الإنذار المبكر بالماءات الترددية قبل أن تفشل في التنبؤات.
المشاركة المجتمعية ودعم السياسات
ولا يمكن تحقيق الحلول الهندسية إلا عندما يكون لديها دعم مجتمعي وتُدمج في أطر سياساتية قوية، ففي فوكوشيما، أكد التعمير بعد وقوع الكارثة على المشاركة العامة في التخطيط للدفاع عن المناطق الساحلية، حيث أتاحت حلقات العمل وجلسات الاستماع العامة للسكان الإعراب عن شواغل بشأن جدران البحر التي تحجب الآراء والوصول إليها، مما أدى إلى إدخال تعديلات على تصميمات مثل الترسبات المتحركة ومنابر النظر، كما أن تعاونيات الصيد المحلية تشارك بنشاط في رصد وحفظ الشعاب الصناعية وتغييرات في مجال صيد الأسماك.
حكومة اليابان الوطنية تقدم التمويل من خلال مشروع استعادة القدرة على العمل بعد الكوارث وحفظ السواحل وقانون التكيف مع تغير المناخ، وتقضي خطط المحافظات بتحديثات منتظمة لخرائط المخاطر الساحلية وتتطلب تطورات جديدة للنظر في مخاطر التآكل في المستقبل، والتعاون الدولي مع منظمات مثل برنامج الأمم المتحدة الإنمائي و[FLT:]
المواد الابتكارية والتوجيهات المستقبلية
كما أن البحث في مواد جديدة يتجه إلى تحويل حماية السواحل في فوكوشيما، كما أن الخرسانة ذاتية التلقيح التي تستخدم البكتيريا لتهطال الحجر الخزينة وشقق الختم، يمكن أن تقلل من تكاليف صيانة الجدران البحرية ومياه الكسر، كما أن تقنيات الاستهلال البيولوجي التي تربط السواحل الرملية باستخدام النشاط المجهري يمكن أن تخلق عمليات استقرار وتحكم في التآكل.
وبالإضافة إلى ذلك، يجري استكشاف تصميمات من جدران البحر النموذجية ذات المرتفعات القابلة للتعديل للسماح للهياكل بالتكيف مع ارتفاع مستوى سطح البحر، وتتوفر نظم الدفاع المتعددة المستويات التي تجمع بين مياه الكسر والثديانات والمناطق النكسة مرونة في إطار التوقعات المناخية غير المؤكدة، وتسهم تجربة اليابان في فوكوشيما في برامج المعرفة العالمية، بما في ذلك برامج الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ([FT:]) [FT]
التحديات والطريق إلى الأمام
ورغم التقدم الكبير، لا تزال هناك تحديات كبيرة، إذ أن تكلفة صيانة الهياكل الصلبة وتحسينها هائلة، وتكافح بعض البلديات الريفية لتتحمل نصيبها، ولا تزال حالات العجز في الرواسب قائمة على طول معظم الساحل، كما أن تغير المناخ يمثل هدفا متحركا: إذ يتوقع أن تزيد التوقعات المتعلقة بارتفاع مستوى سطح البحر في إطار سيناريوهات الانبعاثات العالية زيادة تتراوح بين 0.5 و 1 متر بحلول عام 2100، مما يجعل العديد من حالات الدفاع الحالية غير كافية، ومن المتوقع أن تتكيف مع الظروف السائدة في المستقبل مع الاتجاهات السائدة في مجال الهندسة.
إن القبول الاجتماعي لا يزال يشكل تحدياً، لا سيما فيما يتعلق بإعادة تنظيم الأراضي الزراعية وتحويلها إلى مناطق عازلة في الأراضي الرطبة، وفي منطقة ما لا تزال تسترد من الكارثة النووية، فإن المقترحات التي تشير إلى انتقال الناس أو التخلي عن الأراضي تُحمَّل عاطفياً، كما أن التواصل عبر الحدود، والمشاركة المجتمعية، والتظاهر بأن الفوائد المادية من قبيل فرص مصائد الأسماك الجديدة أو الائتمانات الكربونية، هي أمور أساسية لبناء الدعم.
وللمزيد من المعلومات عن سياسات ومشاريع إدارة السواحل في اليابان، يرجى الرجوع إلى وزارة الأراضي والهياكل الأساسية والنقل والسياحة و ] الوكالة اليابانية للتعاون الدولي ، التي توثق العديد من هذه المبادرات وإمكانية تطبيقها على المجتمعات الساحلية في جميع أنحاء العالم.