Medan kustutveckling och klimatförändringar ökar risken för översvämningar för samhällen längs USA:s Gulf Coast, restaurering av kärr och ostronrev är bland de mest kostnadseffektiva lösningarna för att minska dessa risker, enligt en ny studie.

Publicerad 11 april i PLOS ONE , studien jämför kostnadseffektiviteten för naturbaserade och konstgjorda lösningar för översvämningsreducering över Mexikanska golfen. Resultaten visar tydligt värdet av naturbaserade lösningar som restaurering av kärr och ostron. Övergripande, restaurering av våtmarker och rev kan ge nytta-till-kostnad-förhållanden större än sju till en, vilket betyder mer än $ 7 i direkt översvämningsminskning för varje $ 1 som spenderas på restaurering. Många konstgjorda lösningar (såsom vallar och hushöjd) har nytta-till-kostnad-förhållanden nära eller under en-till-en; deras fördelar kan vara höga, men de är dyra att implementera i stor skala.

Studien leds av forskare vid UC Santa Cruz, naturvården, och Swiss Federal Institute of Technology vid ETH Zürich. Den tillämpade metoden Economics of Climate Adaptation (ECA), som utvecklades av återförsäkringsbolaget Swiss Re och partners för att förstå vad som driver kustrisk och för att utvärdera kostnadseffektiviteten av anpassningsalternativ.

Den förödande orkansäsongen 2017 erbjöd en hård påminnelse om den förstörande kraften och de ekonomiska konsekvenserna av kuststormar. USA:s Gulf Coast står inför intensiva orkaner, samt marknedgång och stigande havsnivå, och klimatförändringarna ökar riskerna för översvämningar vid kusten.

Den nya studien kvantifierade översvämningsriskerna för människor och egendom för hela USA:s kust vid Mexikanska golfen under nuvarande och framtida klimatscenarier och prognoser för ekonomisk tillväxt. Det visade att framtida översvämningsrisker från kustfara kommer att öka, och att den största riskdrivaren i viken är kustutveckling, särskilt för de mest extrema och dyraste händelserna:ju fler människor och egendom som utsätts för faror vid kusten, desto större översvämningsrisk. Klimatförändring, dock, kommer att resultera i tätare förluster. Händelser som orsakar 100 miljarder dollar i skador kan bli ungefär tre gånger mer frekventa i framtiden, fann studien.

Statliga och federala myndigheter investerar i strategier för kustskydd för att minska dessa risker, men de flesta av medlen går till så kallad "grå infrastruktur, "såsom sjöväggar, som ytterligare kan försämra kustekosystem. Det finns ett växande intresse för "gröna" eller naturbaserade alternativ, såsom restaurering av kustnära våtmarker, men jämförande studier av deras effektivitet har saknats.

Denna studie är den första som kvantitativt jämför kostnadseffektiviteten för en bred uppsättning naturliga och artificiella översvämningsreducerande åtgärder i en hel region. I Mexikanska golfen, ostronrev, kustnära våtmarker, barriäröar, och sanddyner ger kustskydd genom att minska vågenergi, fånga sediment, och dämpande stormflod.

"Vi visar att naturbaserade åtgärder för översvämningsreducering kan övervägas vid sidan av konstgjorda eller gråa åtgärder som havsväggar i branschbaserade nyttokostnadsmodeller. Detta tar bort ett stort hinder för ingenjörer, försäkringsgivare, och riskhanteringsbyråer för att bygga kustnära motståndskraft mer naturligt, "sa projektteamledaren Michael Beck, ledande marinforskare vid Nature Conservancy och en forskningsprofessor vid UC Santa Cruz.

Studien fann att naturbaserade lösningar ensamma kan hjälpa till att avvärja mer än 45 procent av klimatrisken under en 20-årsperiod, spara mer än 50 miljarder dollar i översvämningsskador, med genomsnittlig nytta / kostnad -förhållande över 3,5. Naturbaserade lösningar kan direkt jämföras med artificiella, "grå" åtgärder i en gemensam ram med hjälp av verktyg med öppen källkod baserade på de som används av försäkringsriskindustrin. I Mexikanska golfen, studien fann, ostronrev och restaurering av kärr är bland de mest kostnadseffektiva lösningarna för att minska risken för översvämningar. Dessa naturbaserade lösningar kan vara ännu mer kostnadseffektiva om ytterligare ekosystemtjänster som fiske, rekreation, och andra fördelar beaktas.

"Behovet av anpassning ökar, och kostnaden för passivitet är för hög, "sa huvudförfattaren Borja Reguero, en kustingenjör vid UC Santa Cruz. "Vårt" anpassningsgap "kräver innovativa tillvägagångssätt och målinriktad forskning för att informera våra investeringar i skydd och riskhantering, och för att balansera utvecklingsmålen, bevarande, och allmän säkerhet. "

Teamet utvecklade programvara med öppen källkod som delvis baserades på Swiss Re:s naturkatastrofmodell för att bedöma översvämningsrisker och anpassningslösningar. Alla resultat och kartor som visar kostnadseffektiviteten för anpassningslösningar under framtida klimatförändringar och utvecklingsscenarier finns tillgängliga i en interaktiv karta som är tillgänglig online på CoastalResilience.org.