С приближением конца лета, если вы наслаждались видами озера Мичиган этим летом, вы могли заметить снижение уровня воды. Несмотря на это, более высокие уровни воды в последнее десятилетие продолжают оказывать значительное влияние.
В ответ на повышение уровня воды многие владельцы недвижимости прибегли к защите своих владений от эрозии и ущерба от воды. Этот процесс известен как армирование береговой линии, что подразумевает строительство синтетических сооружений для замедления или остановки эрозии и повреждения от волн вдоль побережья. Но насколько эффективны эти сооружения и не представляют ли они угрозы для окружающей среды?
Новое исследование
Профессор кафедры географии, окружающей среды и пространственных наук Университета штата Мичиган Итан Теореккауф, геоморфолог прибрежных территорий, решил задокументировать рост армирования береговой линии в ответ на повышение уровня озера и его влияние на прибрежную эрозию.
Исследование, опубликованное в журнале Journal of Great Lakes Research, является первым, в котором отслеживаются изменения в проценте армирования, несмотря на его распространённость во всём регионе Великих озёр.
Повышение уровня воды в озере Мичиган
Начиная с 2014 года, озеро Мичиган, как и другие Великие озёра, испытывало всё более высокие уровни воды, достигшие пика в 2020 году. По мере повышения уровня воды и энергии волн в этот период усиливалась эрозия пляжей, дюн и обрывов.
Владельцы прибрежной недвижимости, а также представители бизнеса и сообщества, живущие на берегу озера, стремились защитить свою собственность. Во многих случаях владельцы прибрежной недвижимости реагировали на эти угрозы, используя различные жёсткие конструкции, такие как морские стены, подпорные стенки и гроны.
Морские стены — это бетонные, стальные или деревянные стены, которые строятся вдоль береговой линии, чтобы остановить эрозию пляжа или обрыва. Подпорные стенки похожи на морские стены: они строятся вдоль береговой линии для замедления или остановки эрозии, но имеют уклон, имитирующий склон побережья, а не вертикальную стену. Цель этого — распределить энергию волн, а не отражать её вниз к озерному дну, что может вызвать дополнительные проблемы. Гроны — это перпендикулярные берегу сооружения, которые строятся для улавливания песка, движущегося вдоль побережья, и замедления эрозии пляжей.
Хотя эти сооружения могут успешно предотвратить ущерб от воды, существуют и другие непредвиденные последствия, такие как нарушение переноса наносов или вред для окружающей среды.
Результаты исследования
Теореккауф сосредоточил своё исследование на всей открытой береговой линии побережья Мичигана, простирающейся от границы штата Индиана на севере до пролива Макино, протяжённостью почти 370 миль.
Для определения степени армирования береговой линии до периода высокого уровня воды, начавшегося в 2014 году, использовались наборы данных Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) и оцифрованные прибрежные изображения 2014 года. Затем эти наборы данных были сопоставлены с картой армированной береговой линии 2021 года, созданной Теореккауфом с помощью Google Earth Pro.
После анализа данных Теореккауф определил, что армирование береговой линии увеличилось в пять раз в период высокого уровня воды. На южном участке наблюдалось наибольшее армирование с увеличением на 351% между 2014 и 2021 годами. В среднем участке было зафиксировано следующее по величине увеличение: с 5195 метров (около 3 миль) береговой линии, укреплённой в 2014 году, до 28 268 метров (чуть менее 18 миль) к 2021 году. На северном участке было 1754 метра (около 1 мили) укреплённой береговой линии в 2014 году, что увеличилось до 8945 метров (около 6 миль) в 2021 году.
В общей сложности количество укреплённой береговой линии увеличилось на 376% — с 23 421 метра (около 15 миль и 4% побережья) в 2014 году до 111 458 метров (около 69 миль и 19% побережья) в 2021 году.
«Несмотря на защитные намерения, это широко распространённое армирование вызывает опасения по поводу его долгосрочных последствий для прибрежных экосистем и геоморфологии, подчёркивая необходимость дальнейших исследований и обоснованных политических решений для сбалансирования потребностей в защите с функциями и целостностью экосистем», — сказал Теореккауф.
Исследование Теореккауфа показало, что рост армирования береговой линии может привести к негативным последствиям для побережья, что делает важным понимание степени армирования в ответ на повышение уровня озера для информирования управленческих решений в области политики.
Michigan State University