In voorbereiding op de tsunami, het blijkt dat schoonheid kracht kan bevatten. Rijen groene heuvels die strategisch langs kustlijnen zijn gerangschikt, kunnen helpen vernietiging door tsunami's af te weren, terwijl het uitzicht op de oceaan en de toegang tot de kust behouden blijven. Voor sommige gemeenschappen is ze bieden misschien een betere optie dan torenhoge zeeweringen.

Dat zijn de bevindingen van een peer-reviewed artikel van een team van onderzoekers die hebben geprobeerd te kwantificeren hoe tsunami-golven van verschillende hoogten interageren met terpen van verschillende groottes en vormen die aan de waterkant zijn gerangschikt. Het onderzoek werd op 4 mei gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences .

Gigantische zeeweringen zijn de conventionele benadering om het tsunami-risico te verminderen. Japan, bijvoorbeeld, heeft honderden kilometers betonnen muren gebouwd, op sommige plaatsen groter dan 40 voet, tegen een kostprijs van meer dan $ 12 miljard sinds de tsunami-golven in maart 2011 door de zeeweringen en de afgeplatte kustgemeenschappen in heel Oost-Japan stortten.

Maar zeeweringen zijn vaak duur om te bouwen, streng voor de lokale toerisme- en visserijsector, ontwrichtend voor kustgemeenschappen en destructief voor het milieu - en mislukkingen kunnen catastrofaal zijn, zei senior studie auteur Jenny Suckale, een assistent-professor geofysica aan de School of Earth, Energie- en milieuwetenschappen (Stanford Earth).

"Als de muur instort, de gevolgen zijn levensvernietigend, " zei Sukel, wiens medewerkers aan de studie wetenschappers zijn van de Naval Postgraduate School, het New Jersey Institute of Technology, MIT en het Indonesische Ministerie van Mariene Zaken en Visserij. Zeeweringen kunnen niet alleen een vals gevoel van veiligheid creëren dat snelle evacuaties kan ontmoedigen, ze legde uit, ze kunnen ook uiteenvallen in blokken puin die tsunami-golven vervolgens door een stad gooien.

"Het is een beetje intuïtief dat op het moment dat je het als een bedreiging ziet, je bouwt een muur, " zei Suckale. Maar hoewel het waar is dat zeeweringen sommige tsunami-risico's kunnen aanpakken, de factoren die een plek leefbaar maken, kunnen veel gecompliceerder zijn. "De meeste kustgemeenschappen willen hun welzijn maximaliseren, hun risico niet minimaliseren ten koste van al het andere, zei ze. "Wil je echt achter een enorme betonnen muur wonen omdat er een kleine kans is dat een grote tsunami je treft? Laten we meer opties op tafel leggen en een geïnformeerd debat voeren."

Meer opties op tafel hebben is vooral belangrijk op plaatsen waar middelen voor kustbescherming schaars zijn, zei studie co-auteur Abdul Muhari, die leiding geeft aan de afdeling kustrampenbestrijding van het Indonesische ministerie van Mariene Zaken en Visserij. "Door de analyse in onze paper te hebben, tsunami-gevoelige landen hebben nu een fundamentele basis voor het evalueren van heuvels als een minder dure manier om tsunami-risico's te verminderen, " hij zei.

Aanpasbaar en groen

Kustbossen kunnen helpen de stroomsnelheden van tsunami's in nabijgelegen steden en dorpen te remmen. Deze en andere op de natuur gebaseerde oplossingen worden steeds belangrijker in plannen voor kustrisicobeheer, schrijven de onderzoekers. Toch duurt het tientallen jaren voordat bomen stevig genoeg zijn om zinvolle bescherming te bieden.

En, volgens de nieuwe studie, vegetatie heeft weinig effect op de energie van een inkomende golf. Planten kunnen nog steeds een belangrijke rol spelen bij het tegengaan van erosie, echter, waardoor de vorm behouden blijft, hoogte en afstand van heuvels die ze effectief maken.

Een alternatieve oplossing die opduikt aan kusten in tsunami-gevoelige landen over de hele wereld, probeert het beste van twee werelden te combineren:de afstembaarheid en directheid van een aangelegde barrière en de kusttoegang en ecologische functie van een meer poreuze groene zone.

Tot nu, ontwerpen voor deze projecten, bekend als tsunami-mitigatieparken, meer door esthetiek dan door wetenschap zijn geïnformeerd. "Direct, onze ontwerpen zijn niet strategisch genoeg, "Zei Suckale. "Dit document is een startpunt om te begrijpen hoe deze parken moeten worden ontworpen om er maximale risicobeperkende voordelen uit te halen."

Ontwerp is belangrijk

Door numeriek te modelleren wat er gebeurt met een tsunami-golf wanneer deze tegen een enkele rij heuvels slaat, de onderzoekers laten zien dat heuvels de vernietigende kracht van een tsunami-golf ongeveer net zo goed kunnen reflecteren en dempen als een typische zeewering. En in het geval van een grote, een soort van duizend jaar tsunami, ze zullen niet slechter falen dan zelfs de meest imposante muren. Als resultaat, de studie vindt, er is weinig extra waarde te halen uit het combineren van muren en heuvels - een veel voorkomende benadering in ontwerpen van Constitución, Chili naar Morino, Japan.

"Deze heuvels weerspiegelen een verrassende hoeveelheid golfenergie voor kleine en middelgrote tsunami's, " zei Suckale. De vorm van de heuvels aanpassen op basis van de vorm van de kustlijn, de richting van waaruit tsunami's waarschijnlijk zullen naderen, en andere locatiespecifieke factoren kunnen helpen om de hoeveelheid teruggekaatste energie te maximaliseren. Dit is de sleutel, Sukel zei, omdat "energie echt je grootste vijand is."

Dat komt omdat als een tsunami een gebied op volle toeren overspoelt met zelfs maar één voet water, Sukel zei, het zal weinig overlevenden overlaten. "Het slaat gewoon alles. Je kunt niet op de been blijven, en als je eenmaal valt, het is heel gevaarlijk. Hij gooit auto's naar gebouwen. Je wordt gemakkelijk omver geduwd door dingen die in het water worden gedragen."

De studie wijst ook op de noodzaak om woningen en infrastructuur achter een brede bufferzone te plaatsen, omdat heuvels de stroming kunnen versnellen en de schade in de directe omgeving van het park kunnen vergroten. Om dit onbedoelde gevolg te vermijden, de onderzoekers stellen voor om ontwerpen te overwegen met meerdere verspringende rijen heuvels die groter zijn naar de kust en kleiner in het binnenland.

"Ons onderzoek toont aan dat design ertoe doet. Er is een verkeerde en een juiste afstand; er is een verkeerde en een juiste vorm, "Zei Suckale. "Je moet geen esthetische criteria gebruiken om dit te ontwerpen."