Giriş: Deniz Seviyesinin Yükselen Meydana Çıkması

Küresel olarak deniz seviyesinin, 1870'ten bu yana 8-9 inç yükseldi ve yükseliş oranı hızlanıyor. 2100'e kadar, yüksek emisyonlu senaryolar altında projeksiyonlar, 6 feet veya daha fazla bilgi için potansiyel içeren bazı modeller ile, deniz hesapları, dikler ve koğuşturmalar, daha sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık, yeraltı parkları korumak için gerekli olan bu tür binalara ve erozyona neden oluyor.

Kıyı Savunması için Ekosistem Mühendisliğinin Mekanikleri

Deniz seviyesindeki artış bağlamında Ekosistem mühendisliği, deniz yüzeyinin dayanıklılığını artırmak için fiziksel ortamı manipüle etmeyi içerir; marshes, mangroves ve tidal düzelmelerin uzun süreli hayatta kalmalarını sağlamak için önemli.

Dalga Attenuation and Energy Dissipation

Marshes ve mangroves özellikle dalga enerjisini sarsıyor. Gelişen bitki örtüsü, örneğin% 50 ila% 90 arasında dalga yüksekliği azaltan, Meksika Körfezi'ndeki ortalama 30 metre genişliğindeki marsh veya% 97 oranında yüksek bir dalga yüksekliğinin %60 ila 60'a kadar azaltabileceğini gösteriyor.

Sediment Trapping ve Dikey Accretion

Kıyı ekosistemleri deniz seviyesindeki yükselişine karşı hayatta kalmak için, yüzeyleri yerel deniz seviyesinin yükselmesinden veya çökmüş olması gerekir. Wetlands ve mangroves bunu iki mekanizmayla elde eder: inorganik sefil ve aşağıda yer alan biyokütleler, sular bitki örtüsü altında yavaş yavaş yavaş yavaşlar, arsalar yerleşip, beton ve erkansiyonun büyümesini ve bozulmasını sağlar.

Karbon Sequestrasyon ve İklim Geribildirimleri

Doğrudan kıyı korumanın ötesinde, ekosistem mühendisliği bir iklim avantajı sunar: karbon depolama. Mangroves, tuz marshes ve denizgrasses – “mavi karbon” ekosistemleri olarak bilinir – bir birim alanı başına 10 kat daha hızlı bir şekilde karbon depolamak için karbon depolamak ve bu habitatları kurtarmak için yüzyıllardır saklarlar.

Wetlands ve Mangroves Doğal Engeller Olarak

Wetlands (salt marshes ve taze su tidal marshes) ve mangrove ormanları, on yıllardır yapılan restorasyon için en yaygın kullanılan ekosistemlerdir, ancak son projeler giderek daha fazla “horizontal” yaklaşımı içerir: geniş vejetasyonlu tamponlar oluşturmak için.

Restorasyon Teknikleri: Bitki, Hidroloji ve Sediment Nourishment

Başarılı ıslak toprak restorasyonu, doğru hidroloji ve sedisyon rejimini yeniden kurmakla başlar. Birçok yüksek lisansta, drenaj hepatit veya intihar kısıtlamaları doğal su akışını geri yüklemek için kaldırıldı veya değiştirilmiş olmalıdır. Bitki türü -örneğin, pompalanan sular ABD Atlantik sahilinde temiz bir şekilde veya aşağı yukarı doğru yukarı doğrulanan bölgelere kadar pompalanabilir.

Mangrove Migration ve Adaptasyon Pathways

Mangroves doğal olarak deniz seviyesinin yükselmesi olarak topraklara göç edebilir, uygun bir yer alanı ve zor bariyerler yoktur.Deniz duvarları veya gelişme bloku iç geri çekilme, mangrovelar geri çekilmek ve sonunda boğulabilir. Ekosistem mühendisliği, bariyerleri kaldırarak, yapay kanalların intiharını teşvik etmesi veya insan bahçelerin daha yüksek bölgelere taşınmasını teşvik edebilir.[değiştir | kaynağı değiştir] Bazı yerlerde, “köpeklik sahili”, düşük bir taş silücünü arkadan birleştirir - mangrovelar yağmuru azaltılırken, su tutmaz ve göç eder.

Coral ve Oyster Reefs as Living Breakwaters

Coral resifler ve oyster resifleri, kıyıya ulaşmadan önce dalga enerjilerini azaltan sular olarak işlev görür. Ayrıca zamanla dikey olarak büyürler -sağlıklı mercanlar yılda 1-15 mm'yi büyüyebilir ve oy veren resifler benzer oranlarda da ayrı tutabilirler - bu kaya seviyesindeki artışlara hız sağlar.Bu resif ekosistemleri geri kalanı da fiziksel yapıyı ve biyolojik topluluğu yeniden inşa eden bir ekosistem mühendisliği şeklidir.

Coral Reef Restorasyon: Fragments to Mühendis Yapılar

Geleneksel mercan restorasyonu, ölü iskelet veya yapay yapılara kadar mercan parçalarını dikte ediyor. Daha yeni yenilikler, “koral hemşirelik” nin geniş sayıda genotips yetiştirmek için, sonra onları çelik çerçevelere veya 3D baskılı seramik modüllere aktarıyor, ancak, mercan resifi okyanus ısıtılması ve asitleştirilmesinden muazzam zorluklarla karşı karşıya.

Oyster Reefs: Doğal Dalga Değerlendirme ve Sediment Retention

Oyster resifleri giderek daha fazla mizaçta kullanılır çünkü sıcaklık artışlarına daha az hassastır ve çöküp sefilli bir miktara kadar filtreleyebilirler.Bir tek bir oy veren Bay Vakfı, denizlerin açıklığını ve teşvik etmeyi geliştirir, birkaç büyük oylu restorasyon projesini, “teşekürücüklerin” ve bu kabuklu kayaçların yüzde 30'u geri çevirerek 30'u geri döndürebilir.

Hard and Hybrid Approaches: Seawalls, Yapay Reefs ve Living Shorelines

Birçok kentsel kıyı şeridinde, ekosistem mühendisliği tek başına yeterli koruma sağlayamaz; zor yapılar hala gereklidir. Bu nedenle, onları yok etmek yerine doğal habitatlarla konserde çalışırlar. Bu, geleneksel zırhı ekolojik mühendislikle birleştiren yaklaşımlara yol açtı.

Konvansiyonel Deniz Duvarlarının Sınırları ve Emeklileri

Deniz duvarları ve beton revetleri erozyonu durdurmakta ve fırtına dalgalanmalarını engellemekte etkilidir, ancak ekolojik maliyetlerle gelirler. Dalga enerjilerini yansıtırlar, temellerinde sedisyonları ve genellikle bitişik ıslak bölgeleri veya deniz hayvanları tahrip ederler.Bu nedenle, birçok kıyı yöneticisi sürekli sert yapılardan uzaklaşır ve “bathtub” etkisine geçerler - bir deniz duvarının önünde su yığınları - aslında dalga yüksekliğini artırabilirler ve su yüksekliğini artırırlar.

Yapay Reefs ve Submerged Breakwaters

Submerged breakwaters (harikalar) beton “reef topları” gibi organizmalardan yapılabilir, bu da gemi ve demiryolu otomobilleri gibi yeniden kullanılabilir. stratejik olarak yerleştirilen, disk enerjisinin kıyıya doğru kaydırılmadan veya su değişimi sağlamasını sağlar.

The Living Shoreline Approach

Oturma kıyıları bitki örtüsünü düşük bir yapısal bileşenle entegre eder - örneğin, koir logları veya oyster kabukları - doğal dinamiklere izin verirken, yapı dalga enerjisini absorbe etmek için daha fazla terfi eder, yerel marsh çimleri veya mangrovelar eklenirken, marsh büyür, tuzaklar ve yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yerleşebilir.

Gelecek Meydanlarını Heyecan Etmek

Ekosistem mühendisliği sözlerine rağmen, çeşitli zorluklar küresel deniz seviyesinin yükselmesine karşı yeterince ölçeklenebilmeden önce ele alınmalıdır. Bunlar sedi tedarik kısıtlamaları, ekolojik geri bildirimler, arazi kullanımı çatışmaları ve uzun vadeli izleme ve adaptif yönetim ihtiyacı içerir.

Sediment Supply ve Subsidence

Birçok kıyı ıslak alanı zaten sefil ve kanalizasyon nedeniyle çökmüş durumda. Örneğin Mississippi Nehri'nin sedisyonu 1950'lerden bu yana yüksek akışlar sırasındaki sefillerin bozulmasından dolayı %50 azaltılmıştır.Böylece, hatta güçlü ekosistem mühendisliği yapay beslenme olmadan devam edemez.

İklim Geribildirimleri ve Thresholds

Ekosistemler kendilerini iklim değişikliğine karşı savunmasızdır. Yükselen sıcaklıklar insangroves poleward'ı da etkileyebilir, ancak iklim değişikliği onları öldüren olayları da artırabilir. Ocean asitification yavaşs oyster ve mercan büyümesi. Güçlü fırtınalar ortaya çıkmadan önce bitki örtüsünden çıkabilirler.Çevresel göç kavramı, şu anda gelişmiş alanlara doğru ilerlemeleri beklenen birkaç on yıl sonra çökebilir.Adaptive management - birden fazla gelecek için tasarım, ve koridorlar planlamayı planlayın - temel olarak "askere göç" kavramı kazanıyor.

Arazi-Demokrasi ve “Coastal Squeeze”

Yoğun nüfuslu kıyı bölgelerinde, ekosistem restorasyonu için alan sınırlıdır. Deniz duvarları ve gelişim, düşük temel alanların doğal topraklar göçünü önler.Bu göç olmadan, ekosistemler zaten terk edilmiş bölgelere geri çekilmek için bir araç olabilir. Odense Danimarka şehri, kırılgan özellikleri satın almak, yönetilen bölgeleri kurmak veya düşük temel alanların geri çekilmesini önlemek için bir araç olabilir.

Politika ve Finansman

Doğa temelli çözümler genellikle zor altyapıya kıyasla özel finansman eksikliğinden yoksundur. Ancak, ko-benefitlerinin büyüyen tanınması - karbon sempozasyon, balıklaşma geliştirme, rekreasyon - yeni finansman mekanizmalarına yol açtı. Blue karbon kredileri, gönüllü karbon piyasalarında satılan, karbon kredilerini ıslak arazi restorasyonu için yükselterek genişletebilir.

Yenilik ve Araştırma: Akıllı Ekosistemler

Teknoloji, tasarım, izleme ve ekosistem mühendisliği projelerini tasarlama yeteneğini hızlandırıyor. Uzaktan algılama - LIDAR, sentetik aperture radarı ve drone bazlı multispectral görüntüleme – bilim insanları farklı deniz seviyesindeki artış senaryoları haritalama konusunda başarılı olmak için bilim insanları.Bu araçlar gerçek dünya performanslarına göre ayarlandığında analizler.

3D Printing ve Bio-Mühendis

Yenilikçi substratlar doğal büyümeyi hızlandırmaya geliştiriliyor. 3D-printed seramik modüller karmaşık yüzey dokuları için mimik doğal mercan veya oy veren resif yapısı ve suları ile tohumlamalar yapılır. Hong Kong'da, araştırmacılar, "reefches" ve betonlar, balıkları için bir dokuya sunan, ancak erken sonuçlar toplanabilir veya kayaçlamalar ile doğal performansa geçebilecek şekilde genişletilirler.

Toplum ve Politika Katılımı: İnsan Boyut

Ekosistem mühendisliği bir vakumda gerçekleşmez. Arazi sahipleri, balıkçılar, turistler ve yerel hükümetler arasındaki işbirliğini gerektirir. Başarılı projeler kamuya açık ve katılımcı planlamaya yatırım yapar.The Mekong Delta, projeler, insan bahçelerinin yanı sıra su çiftliklerinin ekonomik fayda sağlayabileceğini gösteriyor - fırtına koruma, su filtrasyon - ABD'de, ABD'de, deniz seviyesinin arttırılmasına yönelik çabaların arttırılmasına teşvik ediyor.

Sonuç: Resilient Sahiller için bir portföy yaklaşımı

Deniz seviyesindeki yükselişin meydan okumasını tek bir çözüm çözmeyecektir. Ekosistem mühendisliği bir panacea değil: her kıyı şeridini koruyamaz, uzay ve sedisyon gerektirir ve diğer önlemlerle entegre edildiğinde, zor altyapı ve arazi kullanımı planlama, kritik varlıklar için gelişmiştir - kendi iklim değişikliğine yatırım yapmaya devam edebilir.En iyi strateji portföy yaklaşımıdır.