Langs het grootste deel van de historische kust van Zuid-Florida waren mangroven de natuurlijke manier om de kust te beschermen tegen golven en orkanen. Naarmate de ontwikkeling dichter bij het water kwam, werden zeeweringen de voorkeursmethode om land en zee te scheiden.

Met een zeespiegelstijging van 2 voet aan de horizon in 2060, wat is de juiste keuze om de levensduur van steden als Miami te verlengen?

De wetenschap - althans voor pure overstromingsbeheersing - suggereert dat het door de mens gemaakte antwoord het wint van de oplossing van de natuur, met enkele kanttekeningen.

Peter Sheng, een onderzoeker van de Universiteit van Florida die de beschermende waarde van mangroven in Florida heeft bestudeerd, zei dat ze een ongelooflijk hulpmiddel zijn als ze correct worden gebruikt. In plaatsen als Cutler Bay vormen enorme stukken mangroven een barrière tussen de 10 meter hoge golven van orkanen en bevolkte gebieden.

"Als je een smalle stedelijke mangroveplanter hebt, snijdt hij het niet," zei hij. "Drie meter mangrove doet niets. Het is een teken voor de look. Als je golven wilt verdrijven, heb je minimaal 100 meter nodig."

Deze wiskunde was duidelijk in het besluit van de federale regering dat de beste methode om de kust van Miami-Dade te beschermen tegen de slopende orkanen van de toekomst een muur van 6 meter lang was die zich kilometers langs de kust uitstrekt, en niet de combinatie van dichte mangroven en korte zeewering die veel inwoners hebben. opgevoed in openbare bijeenkomsten.

Uiteindelijk verwierpen het graafschap en zijn inwoners de muur en stuurden het Amerikaanse legerkorps van ingenieurs terug naar de tekentafel voor een nieuwe oplossing die de inwoners van Miami-Dade echt leuk zullen vinden, en een die bedoeld is om hen voor de komende decennia te beschermen.

Hoe stapelen mangroven zich op?

Het is niet zo dat zeeweringen 100% van de tijd beter zijn dan mangroven, zegt Rik Gijsman, kustingenieur en onderzoeker aan de Universiteit Twente in Nederland. In een artikel uit 2021 analyseerden hij en andere auteurs tien jaar onderzoek naar hoe goed mangroven werken bij het verminderen van overstromingen in vergelijking met een zeewering.

"Het is geen 'of'-vraag. Het zijn verschillende systemen en ze kunnen allebei nuttig zijn, afhankelijk van de lokale omstandigheden," zei hij. "Ik denk dat we beide nodig hebben en het hangt af van de lokale omstandigheden, hoe we de twee kunnen integreren."

Rod Braun, directeur klimaatstrategie van The Nature Conservancy, zei dat mangroven een lange lijst van voordelen hebben, waaronder erosiebestrijding, het bieden van een habitat voor de vissen en andere organismen die de baai bewonen, het verbeteren van de waterkwaliteit en het opslaan van koolstofdioxide, een broeikasgas dat opwarming van de aarde veroorzaakt. En in tegenstelling tot een betonnen muur, vormen ze in de loop van de tijd een sterkere en hogere barrière.

"Ik denk dat het het gewoon een leukere plek maakt om te wonen," zei hij.

En zeeweringen hebben problemen. Wanneer golven tegen het harde beton slaan, snijdt het weg in het zand eronder, waardoor het een minder vriendelijke plek is voor zeedieren of planten.

De combinatie van de twee, ook wel een hybride benadering genoemd, lost veel van die problemen op. Het is wat de stad Miami voorstelde voor de nieuwe kustlijn van Morningside Park, een zeewering van 1,8 meter in combinatie met mangroven en ander landschap. Toen klaagden sommige bewoners dat mangroven hun uitzicht zouden verpesten en werden ze uit het project verwijderd.

Maar in het geval van het plan van het Legerkorps, dat was ontworpen om het graafschap te beschermen tegen de slopend hoge golven die gepaard gaan met orkanen en niet alleen voor incidentele overstromingen, blijkt uit de gegevens dat zelfs een hybride aanpak misschien niet genoeg is.

Gijsman zei dat studies consequent aantonen dat er veel mangroven nodig zijn om enorme golven op maat te snijden, een hoeveelheid mangroven ter grootte van Everglades.

"Mangroven zullen nooit volledige veiligheid bieden voor echte stormvloeden", zei hij. "Om de golven echt te dempen heb je kilometers nodig."

De wetenschap is er nog niet

Yuepeng Li, een onderzoeker van de Florida International University die meerdere artikelen heeft gepubliceerd waarin wordt geprobeerd te kwantificeren hoeveel bescherming mangroven precies bieden, zei dat er veel factoren zijn om dat uit te zoeken. Het maakt uit over welke soort mangrove je het hebt, en zelfs de verhouding tussen wortels en takken maakt een verschil.

Rekening houdend met die variabelen, zei hij, kost het ongeveer een halve mijl aan mangroven om zelfs maar een voet stormvloed af te kappen.

"Zelfs een mijl mangroven, ik denk niet dat het de golfslag aanzienlijk zal verminderen", zei Li.

Een van de redenen waarom bouwers vasthouden aan zeeweringen boven mangroven, zei Gijsman, is dat je een betonnen constructie elke keer op precies dezelfde manier kunt bouwen en vrijwel dezelfde prestaties kunt garanderen.

"We realiseren ons al lang dat natuurgebied bijdraagt ​​aan de bescherming tegen overstromingen, maar het is niet zo eenvoudig om mee te werken omdat de natuur onvoorspelbaar is en je als ingenieur aan de veilige kant wilt zitten", zei hij.

Ingenieurs kunnen bijvoorbeeld berekenen wat er nodig is om een ​​zeewering te laten barsten en bezwijken. Als het gaat om mangroven, zijn ze niet zo zeker. Dat maakt het moeilijk om de 'return on investment'-cijfers te geven waar bureaus zoals het korps op vertrouwen om beslissingen te nemen.

En naarmate de wereld heter, natter en zouter wordt, kunnen mangroven slechter presteren.

Het beste van twee werelden

Bij het bepantseren van de kusten zijn zeeweringen en mangroven elkaar niet uitsluiten oplossingen. Steeds meer planners willen beide strategieën combineren.

Landolf Rhode-Barbarigos, een assistent-professor aan de technische universiteit van Miami, zei dat hij "allemaal over de hybride" van de twee gaat:een zeewering gebruiken om te beschermen tegen overstromingen en planten zoals mangroven om de milieuvoordelen te behalen.

Maar het berekenen van die milieuvriendelijke toevoegingen is veel moeilijker dan simpelweg te zien hoeveel minder overstromingsschade een stad heeft met of zonder zeewering. Niet iedereen is het eens over de waarde van enkele tientallen vissen in de buurt of enkele kilo's koolstofdioxide die uit de atmosfeer worden gezogen.

Rhode-Barbarigos zei dat als planners de vraag die ze aan het begin stellen, veranderen van "wat biedt de beste bescherming tegen overstromingen?" tot "wat is het beste voor deze ruimte?" dan is een hybride oplossing de duidelijke winnaar.

"Wat je krijgt met de hybride, ik wil geloven, is het beste van twee werelden en niet het tegenovergestelde," zei hij.