Wetenschap
Plant meer inheemse bomen om het risico op aardverschuivingen te verminderen en erosie onder controle te houden, zeggen onderzoekers
Aardverschuivingen treden doorgaans op bij hevige regenval. Met het potentieel voor meer neerslag als gevolg van klimaatverandering en een mogelijke terugkeer naar La Niña zou het versterken van hellingen met inheemse bomen en struiken een effectieve, economische en duurzame oplossing kunnen zijn.
Huiseigenaren, gemeenten en deelstaatregeringen die huizen en infrastructuur op of nabij hellingen willen bouwen, moeten heroverwegen of ze bomen moeten kappen of kunstmatige hellingen moeten versterken om verticaal terrein te beschermen tegen aardverschuivingen en uitglijders.
Ze zouden in plaats daarvan inheemse bomen en struiken moeten planten, zegt Ph.D. van de Universiteit van Sydney. kandidaat en natuurliefhebber Jiale Zhu. Hij onderzoekt hoe inheemse bomen en struiken, die veel voorkomen in de oostkust van Australië, glooiend terrein kunnen helpen versterken en het risico op aardverschuivingen en bodemerosie onder natte omstandigheden kunnen verminderen.
Hij ontdekte dat de rode gom uit Sydney, de smalbladige kauwgom, de bosbessenas, de kustbanksia en de karmozijnrode flessenborstel het beste waren voor het stabiliseren van ondiepe hellingen, die doorgaans 2 meter diep zijn en tot 1.000 vierkante meter grond bevatten.
"Planten bieden een duurzame, natuurlijke benadering van hellingversterking, vergeleken met kunstmatige methoden, zoals staalgaas of spuitbeton. Ze creëren en onderhouden ook een cruciale habitat", zegt Zhu van de School of Civil Engineering.
Hij zegt dat de focus van zijn doctoraat vooral relevant is met een mogelijke terugkeer naar de natte omstandigheden in La Niña en met de toenemende prevalentie van extreme weersomstandigheden. Aardverschuivingen vinden doorgaans plaats bij hevige neerslag en kunnen huizen verwoesten, zoals tijdens de overstromingen van 2022. Welke bomen zijn het beste om aardverschuivingen en erosie te voorkomen?
Van alle soorten waren Sydney Red Gum (ook bekend als angophora) en bosbessenas het beste bij het versterken van hellingen. Zhu zei:"Het robuuste penwortelsysteem van de Sydney Red Gum - waarbij een dominante wortel de grond vasthoudt - biedt een anker tegen erosie. De elastische wortels helpen het ook in stijve bodems te dringen, waardoor het geschikt is voor rotsachtige locaties of gebieden met diep grondwater. Deze omstandigheden moedigen het aan om diepe wortels te leggen, wat de erosiebestrijding verder helpt versterken."
"Bosbessen-essen hebben een dik, verticaal, hartvormig wortelstelsel en waren van alle bomen die ik heb bestudeerd het meest resistent tegen uittrekken. Ze leveren ook bessen voor inheemse vogels zoals de regentprieelvogel," zei hij.
Hoewel het gebruik van bomen om de bodem op ondiepe hellingen te stabiliseren al lang als effectief wordt beschouwd, hebben weinig onderzoeken zich gericht op Australische soorten en omstandigheden. Volgens gegevens van Geoscience Australia is het aantal aardverschuivingen en zware erosie in de periode tussen 2004 en 2017 met 190% toegenomen, vergeleken met de periode 1990-2003.
De rol van neerslag kan ook moeilijk te begrijpen zijn in experimentele omgevingen. Zhu zei:"Het kan heel moeilijk zijn om natte omstandigheden in veldstudies na te bootsen, omdat het moeilijk is om het watergehalte onder controle te houden, maar wat we wel weten is dat aardverschuivingen waarschijnlijker zijn tijdens hevige regenval."
De gebieden met het meeste risico
Uitgesneden snelwegen, teruggewonnen of niet meer gebruikte mijnputten en rivieroevers liepen het grootste risico op erosie en aardverschuivingen tijdens hogere neerslag. Zhu is van mening dat deelstaatregeringen prioriteit moeten geven aan het versterken van hellingen met bomen naast staatseigendommen en grote riviersystemen, en dat gemeenten prioriteit moeten geven aan het opvullen van terrein op openbaar terrein en rond woningen met inheemse soorten.
"Soms biedt de natuur de beste oplossing. Prioriteit geven aan inheemse beplanting zou een snellere manier zijn om de groene dekkingsindex van de NSW-regering voor 2036 te bereiken, waardoor nieuwe locaties voor vergroening worden geopend die rechtstreeks ten goede komen aan kritieke infrastructuur, huizen en cruciale riviersystemen", zei hij. P>
Ook huiseigenaren zouden moeten overwegen om deze inheemse bomen en struiken te planten om hun eigendommen te beschermen tegen het risico van aardverschuivingen, en opnieuw te overwegen om ze waar mogelijk te kappen.
"Als je naar een plaats als Sydney kijkt, is het heuvelachtig en ruig, met meerdere riviersystemen, waaronder de Hawkesbury, Parramatta en Nepean," zei Zhu. “Je hoeft alleen maar rond te kijken in de haven om te zien dat veel huizen op hellingen en verticaal terrein zijn gebouwd, waar een verhoogd risico bestaat op aardverschuivingen of uitglijden, met toegenomen regenpatronen als gevolg van de klimaatverandering. Dus in plaats van die angophora of bosbessenas voor het uitzicht, onthoud dat dit kan helpen een locatie te versterken," zei hij.
Professor Abbas El-Zein, Zhu's supervisor, zei dat het onderzoek van Jiale een weerspiegeling is van een bredere filosofische verschuiving in technologisch ontwerp die de afgelopen decennia heeft plaatsgevonden:"We zijn ons er nu meer dan ooit van bewust dat het traditionele technische ethos van 'verovering van De natuur, die ons dammen, betonnen oerwouden en stedelijke wildgroei heeft opgeleverd, brengt aanzienlijke kosten met zich mee. Technologie is op zijn best als hij zich bewust is van zijn beperkingen en respect heeft voor zijn ecologische context, inclusief alle vormen van leven, en als dat nog meer het geval is. intelligent, minder opdringerig en niet groter van omvang dan nodig is."
Dr. Guien Miao, een erelid van de School of Civil Engineering die ook toezicht hield op het werk van Jiale, zei:"Dit onderzoek levert belangrijke bevindingen op die ingenieurs zullen helpen een bezorgdheid over de openbare veiligheid aan te pakken die van invloed is op de integriteit van onze dagelijkse civiele infrastructuur:dit onderzoek biedt inzichten in de complexe interacties tussen bodem en planten, en praktisch advies om besluitvormers meer vertrouwen te geven in de onconventionele technische oplossingen die nodig zullen zijn om de lastige problemen van vandaag en de toekomst aan te pakken."
Dr. Matthew Pye van de School of Life and Environmental Sciences, die Jiale adviseerde over boomsoorten die voor het onderzoek waren geselecteerd, zei:"Joey's bevindingen zijn van cruciaal belang. Het gebruik van inheemse soorten voor stabilisatie zou een no-brainer moeten zijn. De ecosysteemvoordelen van het planten van inheemse, lokale soorten zijn enorm en moeten prioriteit krijgen. Deze kleine stap verbindt onze stedelijke achtertuinen en beplantingen met de natuurlijke vegetatie die onze steden omringt. De beplantingen worden functioneel in ecosysteemzin, wat dan meer waar voor je ecologische geld oplevert."
Zhu ontdekte ook dat een grote worteldiameter niet bijdroeg aan extra weerstand en dat erosiebestrijding beperkt kon worden door de mate waarin wortels naar beneden konden werpen. Hij zei ook dat verschillende soorten het beste zouden werken onder verschillende omstandigheden.
Zhu's doctoraat zal later dit jaar worden verleend. De resultaten van zijn onderzoek zijn gepubliceerd in Acta Geotechnica en gepresenteerd op de conferentie over geomechanica in Australië en Nieuw-Zeeland.