Ingenjörer från UNSW Sydney har designat och byggt ett system som biohärmar tidvatten för att hjälpa till att återställa vitala kustvåtmarker.

Våtmarksområden är under allvarlig risk på grund av klimatförändringar och efterföljande höjningar av havsnivån, med vissa prognoser som indikerar att upp till 35 procent av nuvarande våtmarker över hela världen kan gå förlorade under de kommande 80 åren.

Men ett team ledd av docent Will Glamore, från Water Research Laboratory inom UNSW Engineering, har visat att sådana områden inte bara kan räddas utan också återställas till forna glans genom deras innovativa "Tidal Replicate Method" som sedan kopplas till en SmartGate.

Tidal Replicate Method är en algoritm som efterliknar tidvatten som har beräknats för att skapa de bästa ekologiska förutsättningarna för det specifika våtmarksområdet.

Den styr sedan grindar, som är cirka 2,5 m breda och 2 m höga och är placerade i tidvattenkanalerna som förbinder våtmarkerna med floden. De rör sig upp och ner för att släppa in vissa mängder vatten på våtmarken.

I en tidning publicerad av Vetenskapliga rapporter , Huvudförfattaren Dr. Mahmood Sadat-Noori säger att systemet kan vara idealiskt för 32 platser runt om i världen som har utsetts till Ramsar-platser - sällsynta och unika våtmarksområden som officiellt har utsetts till att vara av internationell betydelse på grund av deras biologiska mångfald.

"Dessa våtmarksekosystem är avgörande för den ekologiska funktionen hos flodmynningar och tillhandahåller många viktiga ekosystemtjänster, såsom tillhandahållande av livsmiljöer, kritiska livsmedelskällor för fiske, översvämnings- och kustskydd och även som ett enormt kollagringsområde, " säger A/Prof Glamore.

"Våtmarksplatser samlar in mer kol än Amazonas regnskog per meter, och det beror på att de inte producerar metan. I Amazonas och alla sötvattensplatser i världen, kolet går in, men det kommer ut metan och det sänker nettoresultatet.

"Men i kustnära våtmarker producerar de inte metanet och den processen är känd som Blue Carbon.

"Så denna Tidal Replicate Method-lösning kan spela en viktig roll inte bara i den globala ansträngningen att bevara kustnära våtmarker, men också för att minska kolet i atmosfären."

Saltmarksvegetationstillväxt

I den Vetenskapliga rapporter papper, UNSW-teamet lyfte fram imponerande resultat under en treårsperiod med Tidal Replicate Method och SmartGate-systemet installerat på en plats på Kooragang Island, i Hunter Rivers mynning strax norr om Newcastle i NSW.

De registrerade den totala saltmarksvegetationen i området som ökade från 0,2 % i november 2017 till 45 % i december 2020 efter installation och implementering av deras system.

Fältprover visade att en speciell art av kustbuske, Sarcocornia quinqueflora, ökade sin täckning med 50 % under försöksperioden.

Dessutom, ett liknande projekt på den närliggande Tomago Wetlands-platsen – ett Ramsar-listat område spridda över 400 hektar – har gett liknande resultat när det gäller saltmarsktillväxt, samt ökat antal flyttande strandfåglar.

A/Prof Glamore hoppas att systemet skulle kunna implementeras på Ramsar-anläggningar över hela världen som har identifierats som geometriskt och geografiskt lämpade för SmartGate-systemet kopplat till Tidal Replicate-algoritmen. Dessa platser uppgår till mer än 1,18 miljoner hektar och har uppskattats ha ett årligt värde på ekosystemtjänster på 230 miljarder USD (295 miljarder USD).

"Land är inte bara värt vad du kan betala för det, " A/Prof Glamore säger, noterar att 2021 markerar starten på "Decenniet av ekosystemåterställning" som deklarerats av FN.

"Dessa våtmarksområden har förmågan att lagra kol, de minskar översvämningar i andra områden där människor bor, de främjar turism med människor som kommer för att titta på fåglarna och andra vilda djur, och de är ett område som kan producera mycket räkor.

"Allt detta har ett värde som kan beräknas och jag tror att det är ett enkelt kostnads-nyttoresultat att jämföra det med kostnaden för att installera en SmartGate för att skydda dessa områden. Vi har gjort dessa studier och fördelarna är uppenbara, ibland så högt som sju mot ett.

"Vi fokuserade specifikt på möjlig implementering på Ramsar-anläggningar eftersom de är de viktigaste, med det högsta värdet och sådana där regeringar redan har åtagit sig att ta hand om dem."