Science >> Wetenschap >  >> Natuur

De stranden van Californië zijn aan het eroderen:een expert legt uit hoe je ze kunt redden

Luchtfoto van de kusten van San Juan Capistrano in 1990 en vandaag. Credit:Universiteit van Californië, Irvine

Zuid-Californië zou de komende decennia veel van zijn stranden kunnen verliezen. Uit een recent onderzoek van de U.S. Geological Survey blijkt dat tot twee derde van de stranden in Zuid-Californië tegen 2100 zou kunnen verdwijnen als de zeespiegel 3 tot 1,8 meter stijgt, wat volgens het Sea-Level Rise Guidance Document van de staat Californië waarschijnlijk is.



Het onderzoek is gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research:Earth Surface .

De trend heeft al geleid tot verstoring van de spoordiensten en tot geschoren stranden in de badplaats San Clemente, zoals te zien is nabij Cottons Point hieronder.

Terugtrekkende kustlijnen vormen niet alleen een bedreiging voor de identiteit van de Golden State, maar ook voor de economie. De bezoekersuitgaven bereikten in 2022 $135 miljard en stranden zijn een van de meest aantrekkelijke charmes van Californië.

UCI-milieutechniekprofessor Brett Sanders, een expert op het gebied van kusterosie en stranddynamiek, legt de elementen en oplossingen voor deze potentiële staatscrisis uit.

Waarom eroderen de stranden in Zuid-Californië?

De menselijke ontwikkeling heeft de afgelopen eeuw de natuurlijke processen verstoord die stranden van zand voorzien, waaronder rivierstromen en kliferosie. Overheidsprogramma's om stranden kunstmatig te voeden zijn de afgelopen decennia ook vertraagd.

Welke stranden lopen het meeste gevaar?

Stranden zijn in gevaar van Santa Barbara tot San Diego. Orange County is zwaar getroffen door erosie-hotspots op de stranden van Doheny, Capistrano, San Clemente en San Onofre. Stranden zijn ook in gevaar in Santa Barbara, Ventura, Malibu, Oceanside en elders.

Wat is de tijdlijn voor hun potentiële erosie?

Erosie is al aan de gang. De stranden van Zuid-Californië hebben de neiging te krimpen als we El Niño-omstandigheden ervaren, en de stranden van Zuid-Californië werden zwaar getroffen door de El Niño van 2014-2016. Nu zich in het centrale deel van de Stille Oceaan een nieuwe El Niño ontwikkelt, zou het komende jaar bijzonder uitdagend kunnen zijn.

Cottons Point, San Clemente in 2008 versus 2021. Credit:Universiteit van Californië, Irvine

Hoe kan toekomstige erosie huizen en belangrijke infrastructuur beïnvloeden?

Kilometers en kilometers van de kust van Zuid-Californië zijn bezaaid met woningen, vooral langs kliffen aan de kust die kwetsbaar zijn voor erosie en aardverschuivingen. We hebben ook snelwegen, spoorwegen, water- en afvalinfrastructuur en energie-infrastructuur aangelegd langs de kust. Een omleiding van de spoorlijn tussen Orange County en San Diego is al aan de gang en zal miljarden kosten. Deze winter hebben we gezien dat verschillende eigendommen op kliffen een rode tag kregen na aardverschuivingen.

Hoe kan dit probleem worden opgelost?

Het herstellen van de zandvoorraden zal voor veel gemeenschappen een prioriteit zijn, vooral die waar de voorraden zijn afgesneden vanwege de menselijke ontwikkeling. Een grotere zandvoorraad zal helpen de erosieve gevolgen van golven en opkomend getijden te minimaliseren en tegelijkertijd een natuurlijke hulpbron te creëren waar het publiek van kan genieten. Zandstranden zijn een manier van de natuur om de energie van oceaangolven die tegen de kust botsen zachtjes af te voeren, en bij gebrek aan zand valt meer energie de kliffen en terrassen aan die de infrastructuur en woningen ondersteunen.

Zal het winnen van zand uit de oceaan of andere voorgestelde gebieden tot andere milieuproblemen leiden?

Strandsuppletie wordt al tientallen jaren in de VS en over de hele wereld gebruikt, vooral in gebieden waar het toerisme de economie aandrijft, en ingenieurs hebben best practices voor strandsuppletie ontwikkeld om de negatieve gevolgen voor het ecosysteem te minimaliseren. Zandsuppletie kan ook helpen bij het herstel van kusthabitats in gebieden waar de natuurlijke zandaanvoerprocessen worden verstoord.

Aan de andere kant wordt het steeds moeilijker om de voorraden te vinden die nodig zijn om aan de mondiale vraag naar zand te voldoen. Door de snelle bevolkingsgroei en verstedelijking over de hele wereld heeft het toenemende gebruik van beton veel van de direct beschikbare zandvoorraden opgeslokt, en is er sprake geweest van illegale mijnbouw om zand te oogsten met verwoestende ecologische gevolgen.

De inspanningen van de overheid om stranden kunstmatig te voeden zijn de afgelopen decennia vertraagd. Waarom is dat?

In Zuid-Californië was voeding een handig bijkomend voordeel van de kustontwikkeling van de jaren dertig tot de jaren zestig. In die tijd werden havens en jachthavens aangelegd en werd baggerspecie gegenereerd dat langs de kust werd geplaatst om tegelijkertijd de stranden te verbreden om aan de groeiende behoefte aan strandrecreatie en toerisme te voldoen. De afgelopen decennia zijn de suppletieprojecten in Californië vertraagd door de hoge kosten van het verplaatsen van zand en het verlenen van vergunningen, die belastend zijn voor kustgemeenschappen.

Landelijk gaan de inspanningen op het gebied van de suppletie op een hoog niveau door, vooral in staten als Florida en New Jersey, maar er zijn steeds meer vragen over wanneer en waar het gebruik van overheidsgelden voor strandsuppletie gerechtvaardigd is. Belangrijk is dat stranden een belangrijke motor zijn voor het toerisme en aanzienlijk bijdragen aan de federale, staats- en lokale belastingen die overheidsdiensten financieren, maar we maken er geen gewoonte van om geld terug te steken in onze stranden.

Zandafzettingen uit de Santa Ana-rivier worden naar Doheny State Beach en Capistrano Beach Park gestuurd. Credit:Universiteit van Californië, Irvine

Hoeveel zou het kosten om de stranden van Zuid-Californië te onderhouden?

Het komende San Clemente-project zal jaarlijks ongeveer $ 2 miljoen kosten. Dat lijkt misschien een groot aantal, maar gezien de enorme voordelen van stranden (toegang tot de kust, recreatie, belastinginkomsten, gezonde ecosystemen) en vergeleken met de andere kosten die overheden jaarlijks dragen, zouden grotere investeringen in stranden voor velen kosteneffectief kunnen zijn. gemeenschappen.

Lokaal activisme

San Clemente lanceerde onlangs een Bring Back Our Beaches-campagne en produceerde een korte film Running Out Of Time om het bewustzijn en de steun voor strandsuppletieprogramma's te vergroten. "Het strand is persoonlijk voor ons", zei burgemeester van San Clemente, Chris Duncan, "het maakt deel uit van wie we zijn als Californiërs."

Sanders en zijn onderzoeksgroep, het UCI Flood Lab, hebben geavanceerde simulatietechnologieën voor kustdynamiek ontwikkeld door middel van teledetectie om zandbewegingen te monitoren en hotspots van zanduitputting te identificeren. Dit zou kunnen helpen bij het plannen van mitigatie-inspanningen tegen verdere stranderosie.

Het werk van Sanders en dat van California State Parks en het graafschap Orange boekt enige vooruitgang. Deze zomer zal 45.000 kubieke meter zandafzettingen uit de Santa Ana-rivier worden verzonden om 600 meter van de kust tussen Doheny State Beach en Capistrano Beach Park aan te vullen. Het schone zand werd verzameld tijdens overstromingsbeheersinspanningen. In plaats van de gebruikelijke praktijk om het naar bouwprojecten of stortplaatsen te verplaatsen, gaat het naar de plek waar het het meeste plezier zal hebben:aan de kust van Californië.

Meer informatie: Sean Vitousek et al., Een model dat satelliet-afgeleide kustlijnobservaties integreert voor het voorspellen van fijnschalige kustlijnrespons op golven en zeespiegelstijging in grote kustgebieden, Journal of Geophysical Research:Earth Surface (2023). DOI:10.1029/2022JF006936

Aangeboden door Universiteit van Californië, Irvine