你最喜欢的沙滩可能正在消失的原因

有一些方法可以保护海滩,就像保护沿海社区一样。
Giant yellow dump truck depositing sand on San Francisco beach because of coastal erosion
2018 年,旧金山公共事业委员会在海洋海滩(Ocean Beach)移走了 50,000 立方码的沙子,作为应对海岸南部侵蚀的临时措施。Michael Macor/The San Francisco Chronicle 供图 Getty Images

虽然大多数人认为海滩是放松的地方,但它一直发挥着更重要的作用:抵御风暴的屏障。随着气候变化继续扰乱大自然的微妙平衡,引发海平面上升以及沿海地区更强、更频繁的风暴,这一作用将变得更加重要。

但那些居住在海岸线上的人们可能很快就会发现,缓冲的余地越来越小,因为海岸侵蚀正在减少或取代主要海滩。夏威夷的可爱岛、瓦胡岛和茂宜岛至少有 13 英里长的海滩 已经消失,北卡罗来纳州的 Outer Banks 整个海滨社区正在瓦解。自 1900 年以来,德克萨斯州和阿拉斯加州等州的海岸线平均每年“后退”五到十英尺。到 2100 年,加州将有三分之二的海滩可能消失,这都是由于海平面上升

一些软硬工程,例如用木栅栏拦截沙子,有望控制侵蚀,但科学家警告说,这不应被视为永久性的解决方案。

海岸侵蚀是如何发生的?

当海滩缩小甚至消失时,是因为海岸侵蚀沿大片水域带走了沙子、泥土、鹅卵石或其他沉积物。这可能包括路易斯安那州南部的盐沼、加州湾区的沙带以及五大湖。

根据美国地质调查局(United States Geological Survey)研究风暴和海平面上升对海岸地质影响的詹妮弗·米塞利斯(Jennifer Miselis)的说法,海滩在北半球的夏季会更宽,因为那时海浪较弱,留下更多沉积物;在北半球的冬季则更窄,因为那时海浪更强。这是由于许多季节性因素,包括冬季风力增强、风暴、涌浪以及月球的引力

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问题在于,当海岸线上的沙子被移走后没有得到补充,就会导致慢性侵蚀。在美国,这通常是因为将沙子从海洋或河流运来的通道被阻塞了。例如,自然形成的入口可能会阻止沉积物流入沿海地区。在其他国家,尤其是在全球南方,公司正在通过采砂来故意侵蚀海滩。根据联合国环境规划署(United Nations Environment Programme)的数据,沙子是混凝土的关键成分,是继水之后全球使用量第二大的资源

气候变化也可能意味着海岸线上沙子更少。更强的风暴意味着更多的沙子会被从海滩卷走并进入水中。海平面上升将导致更多的海滩区域被水淹没。佛罗里达国际大学(Florida International University)研究海滩侵蚀和海平面上升的教授斯蒂芬·利瑟曼(Stephen Leatherman)说:“我称之为浴缸模型。‘如果提高水位,它就会淹没东西,但不会有侵蚀。你的浴缸不会散架。’ 然而,他解释说,当与更强的风暴结合时,海平面上升会冲走更多的海滩。”

人类在这一切中扮演什么角色?

新奥尔良大学(University of New Orleans)地质学教授马克·库尔普(Mark Kulp)说,海岸线一直在随着时间变化。如果研究地质记录,你会发现过去 20,000 年左右海平面已经上升了约 400 英尺。但气候变化正导致海平面比以往任何时候都上升得更快,而沿海基础设施将使房主和企业主更难迁移。

与数千年前不同,今天的人类助长了侵蚀。这些侵蚀常常因旨在保护人们免受洪水侵害但却因此阻碍了水体沉积物流动的建筑而加剧。

Sandbags on Lanikai Beach on Oahu, Hawaii to prevent coastal erosion
沙袋是夏威夷瓦胡岛拉尼凯海滩(Lanikai Beach)上对抗海岸侵蚀的一项小措施。夏威夷海湾(Hawaii Sea Grant)

以得克萨斯州的加尔维斯顿(Galveston)为例,1900 年的一场飓风造成 6,000 至 12,000 人死亡,成为美国历史上最致命的自然灾害。此后,该市沿着海岸修建了长达 10 英里的海堤。过去一个世纪,海堤保护了居民和财产,但它也毁掉了曾经宽阔的海滩,导致该市每年损失 100 码沙子,并损害了当地生态系统和旅游业。而在路易斯安那州南部,那里的一些海岸是全国退化最快的地区,问题的一部分是为保护社区免受洪水侵害而修建的堤坝,它们也阻止了沉积物流动并补充沼泽。

虽然人们可能认为沿海开发是导致海岸侵蚀的原因,但利瑟曼说事实并非如此——海岸侵蚀的原因和解决方案因地而异。但总的来说,他认为,为船舶安全进入港口而建造的、垂直于海滩的岩石结构——即防波堤——以及海堤是造成侵蚀最多的人造结构。

有什么解决方案?

重新充填(Renourishment),这可能意味着将卡车运来的沙子倾倒在海滩上,设计拦截潮水带入的沉积物使其不再流入海洋,甚至从海洋或湖底疏浚沙子并重新分布在海滩上,这已成为全球范围内减缓侵蚀影响日益流行的方法。米塞利斯说,尤其是在美国东北部,“我们通过补充海滩并使其保持原状做得很好。”

但重新充填,特别是涉及运输新沙子时,成本高昂,而且只是对问题的权宜之计。利瑟曼说:“每个人都想要海滩补充。但人们没有意识到,这只会推迟侵蚀的时间。换句话说,这就像你在治疗症状,而不是治愈疾病。你并没有阻止海平面上升;你也没有阻止沿海风暴的来临。”

其他修复方法可能采用“软工程”技术来拦截海滩上的沙子,例如用木栅栏建造人工沙丘,然后种植本地植物来固定沙丘。库尔普说,在某些情况下,例如在路易斯安那州,用于防止洪水泛滥的堤坝可能会被改造,以允许一些沉积物流回密西西比河三角洲。

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但最终,人们必须接受,他们最喜欢的某些海滩将一点一点地被侵蚀掉。库尔普说:“如果我们要在沿海环境中生活,我们必须想出富有创意和独特的解决方案来限制或减少一些侵蚀。但我们同时也需要认识到,在 [全球] 范围内,可能有一些沿海地区是我们无法真正采取措施的。我们只能接受它们会消失和改变,而这就是过程的一部分。”

 

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