Toen orkaan Ida vorige maand in Louisiana aan wal kwam, een systeem van sluisdeuren, dijken, en pompen hielden het water grotendeels uit New Orleans. Natuurlijke barrières zoals moerassen, eilanden, en zelfs oesterriffen speelden ook een rol door op te treden als "verkeersdrempels" die de impact van de storm dempten.

Hoewel zowel natuurlijke als door de mens gemaakte systemen hun grenzen hebben, grijze infrastructuur - zeeweringen, steigers, dijken - gaat gepaard met hoge onderhoudskosten, kan erosie vergroten, of kan zelfs onbedoeld water vasthouden. Integratie van groene infrastructuur:stranden, duinen, eilanden, wetlands - in overstromingsbeschermingsplannen naast grijze infrastructuur kunnen gemeenschappen worden beschermd, onderhoud verminderen, en extra sociale en ecologische voordelen opleveren.

"Natuurlijke barrières bieden een andere verdedigingslinie die de infrastructuur kan helpen beschermen, " zei Katie Arkema, een aardwetenschapper bij Pacific Northwest National Laboratory (PNNL).

Maar hoe plak je een prijskaartje aan de waarde van het vermijden van overstromingsrisico's door middel van wetlandherstel, of de economische voordelen peilen van een grotere biodiversiteit van het herstel van een rif? Tot nu, er is niet allesomvattend geweest, internationale richtlijnen voor het vergelijken van de kosten en baten van grijze versus groene infrastructuur.

Om deze uitdaging aan te gaan, Arkema was onlangs co-auteur van een 1, rapport van 000 pagina's met richtlijnen voor natuurlijke en op de natuur gebaseerde kenmerken voor overstromingsrisicobeheer, een internationale inspanning onder leiding van het US Army Corps of Engineers.

Zeewering of zeegras, wat is goedkoper? Het hangt er van af.

In 2005, nadat orkaan Katrina New Orleans onder water had verlaten, de stad verbeterde haar dijken, sluisdeuren en pompsysteem, voor een bedrag van $ 14,5 miljard. Toen Ida precies 16 jaar later aan land kwam, het nieuwe systeem werkte.

De Verenigde Staten hebben meer dan 30, 000 mijl aan dijken die jaarlijks miljarden dollars aan schade voorkomen. Maar er hangt ook een flink prijskaartje aan.

Met een gemiddelde leeftijd van 60 jaar veel dijken vergen duur doorlopend onderhoud. Ze bieden ook een vals gevoel van veiligheid dat een dijk zal beschermen tegen de impact van een zware storm, bekend als een 'dijk-effect'. En dan is er het verlies van leefgebied door ze in de eerste plaats te bouwen.

"Het doel is om waar mogelijk op de natuur gebaseerde benaderingen te gebruiken, en we willen geen wetlands vernietigen om meer zeeweringen te bouwen. In feite, natuurlijke systemen kunnen daadwerkelijk helpen onze grijze infrastructuurinvesteringen te beschermen, ' zei Arkema.

Bijvoorbeeld, onderzoek uit de Golf van Mexico toont aan dat groene infrastructuur 40% van het kustrisico in verband met klimaatverandering kan voorkomen, bodemdaling, en kustontwikkeling. En in termen van vermeden schade door overstromingen, wetlands en lokale dijken bieden ongeveer dezelfde bescherming. Nog, herstel kost ongeveer een tiende van wat een lokale dijk doet. Plus, de voordelen gaan verder dan fysieke bescherming:wetlands absorberen ook atmosferische koolstof of bieden kraamkamers voor jonge zalm.

Gestapeld met grijze infrastructuur, dat zijn behoorlijk goede kansen.

"Er zijn nog steeds middelen nodig om ecosystemen te herstellen. Maar er zijn niet dezelfde onderhoudskosten als traditionele grijze infrastructuur vaak vereist, ", aldus Arkema. "Natuurlijke systemen bieden ook voordelen, inclusief economische waarde, door zaken als toegenomen visserij, eigendoms-waarde, toerisme, of recreatie."

Een zaak om groen te worden

Nadat superstorm Sandy New York binnensloeg en Staten Island verwoestte, de staat heeft $ 60 miljoen toegewezen voor het Living Breakwaters-project om oesterriffen te herstellen die ooit het gebied beschermden. Riffen dempen golfenergie en bieden een habitat voor het leven in zee.

Vanuit economisch oogpunt, herstel van oesterriffen voorkomt twee keer zoveel schade door stormen, maar kost vijf keer minder dan het verhogen van huizen - een gebruikelijke benadering in de Golf en de Atlantische kust. Dat houdt niet eens rekening met voordelen waar moeilijk een prijskaartje aan te hangen is, zoals biodiversiteit of maatschappelijk welzijn.

"Mensen willen niet alleen beschermd worden tegen overstromingen, ze willen ook vis vangen, wandeling op het strand, of geniet van een geweldig uitzicht. Dit zijn voordelen die we misschien niet krijgen van grijze infrastructuur, ' zei Arkema.

Voorbeelden zoals het Living Breakwaters-project vinden in het hele land plaats:alleen Louisiana besteedt $ 1 miljard aan kustherstel.

Afwegen van afwegingen

Er is geen pasklare oplossing voor bescherming tegen overstromingen, en strategieën zijn afhankelijk van de projectkosten, hoe dringend het nodig is, het aantal mensen dat risico loopt, en of zaken als biodiversiteit of toerisme prioriteit hebben.

"Als we nieuwe infrastructuur bouwen om gemeenschappen te beschermen tegen overstromingen, gaan we groen of gaan we grijs? Of doen we een combinatie van beide?', zei Arkema. 'Dat zijn de vragen waarmee veel gemeenschappen op dit moment worden geconfronteerd.'

Onderhoudskosten voor grijze infrastructuur kunnen hoger zijn, maar de wisselwerking is dat natuurlijke systemen vaak meer tijd nodig hebben om volledig te functioneren.

Nu 40% van de Amerikaanse bevolking in kustgebieden woont en met klimaatverandering gerelateerde extreme gebeurtenissen naar verwachting zullen toenemen, ingenieurs en planners zullen blijven worstelen met de balans tussen groen en grijs.