Miami handlar om vattnet och att leva livet utomhus. Vandringsstigar och parker kantar stora sträckor av centrala vattnet med en fantastisk utsikt över bukten.

Denna centrumkärna är där Army Corps of Engineers planerar att bygga en havsmur på 6 miljarder USD, 20 fot hög på sina ställen, genom stadsdelar i centrum och mitt mellan Brickell-distriktets höghus och bukten.

Det råder ingen tvekan om att staden löper en ökande risk för översvämningar när havsnivån stiger och stormar intensifieras med klimatförändringarna. En orkan lika kraftfull som 1992 års Andrew eller 2017 års Irma som slår direkt mot Miami skulle ödelägga staden.

Men den havsmur som Army Corps föreslår – som bara skyddar 6 miles av centrum och finansdistriktet från en stormflod – kan inte rädda Miami och Dade County. Det mesta av staden kommer att vara utanför muren, oskyddad; väggen kommer fortfarande att fånga vatten inuti; och kåren har inte närmare studerat vad byggandet av en hög havsvall skulle göra med vattenkvaliteten. På samma gång, det skulle blockera de vattenvyer som stadens ekonomi frodas på.

För att skydda mer av regionen utan att förlora Miamis livfulla karaktär, det finns sätt att para ihop styrkan hos mindre påträngande härdad infrastruktur med naturbaserade "gröna" lösningar. Med våra kollegor vid University of Miamis Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science och College of Engineering, vi har designat och testat innovativa hybridlösningar.

Naturlig stormhantering

Att leva med vatten idag ser inte likadant ut som för 50 år sedan, eller till och med för 20 år sedan. Delar av Miami ser nu regelbundet "solig dag" översvämningar under högvatten. Saltvatten infiltrerar källare och höga parkeringshus, och tidvatten översvämningar förväntas inträffa oftare när havsnivån stiger. När stormar kommer igenom, stormfloden lägger till det redan höga vattnet.

Orkaner är mindre vanliga än tidvatten översvämningar, men deras destruktiva potential är större, och det är vad Armékåren fokuserar på med sin havsvallsplan.

Om Miami Beach vore en outvecklad barriärö, och om tjocka mangroveskogar fortfarande var vanliga längs södra Floridas strandlinje, Miami-området skulle ha mer naturligt skydd mot stormfloder och vågor. Men de flesta av dessa levande buffertar är borta för länge sedan.

Det finns fortfarande sätt som naturen kan hjälpa till att bevara skönheten i Miamis marina lekplats, fastän.

Till exempel, friska korallrev bryter vågor, försvinner sin energi innan vågorna når stranden. Täta mangroveskogar skingrar också vågenergi med sina komplexa rotsystem som reser sig över vattenlinjen, dramatiskt minska vågornas påverkan. I områden där kustöversvämningar är ett ökande problem, låglänta samhällen kan flyttas till högre mark och den lediga marken förvandlas till våtmarker, kanaler eller parker som är utformade för att hantera stormflodsöversvämningar.

Varje kustområde är unikt och kräver olika skyddsåtgärder baserat på dynamiken i hur vattnet strömmar in och ut. Med tanke på Miamis begränsade utrymme, Enbart levande strandlinjer kommer inte att räcka mot en stor orkan, men det finns kraftfulla sätt att para ihop dem med solid "grå" infrastruktur som är mer framgångsrik än var och en.

Hybridlösningar blandar grönt och grått

Ingen vill titta på en vågbrytare av cement till havs. Men om du tittar på en vågbrytare täckt av koraller och gästvänlig för det marina livet, och du kan gå ut och simma på den, det är annorlunda.

Koraller hjälper strukturen att skingra vågenergi bättre, och samtidigt förbättrar de vattenkvaliteten, livsmiljö, rekreation, turism och livskvalitet. För många människor, det är några av Miamis främsta försäljningsargument.

Genom att para koraller och mangrover med en mer hållbar och miljövänlig hård infrastruktur, hybridlösningar kan vara mycket mindre påträngande än en hög havsvall.

Till exempel, en cementbaserad vågbrytarstruktur nedsänkt till havs med koralltransplantationer skulle kunna ge livsmiljö för hela ekosystem samtidigt som den ger skydd. Vi arbetar med staden Miami Beach genom University of Miami Laboratory for Integrative Knowledge för att implementera tre hybridkorallrev precis utanför kusten som vi kommer att övervaka för deras tekniska och ekologiska prestanda.

Närmare stranden, vi experimenterar med ett nytt modulärt marint och flodmynningssystem som vi kallar "SEAHIVE". Nedanför vattenlinjen, vatten rinner genom ihåliga sexkantiga kanaler av betong, förlora energi. Toppen kan fyllas med jord för att odla kustvegetation som mangrove, ger ännu mer skydd samt ett ekosystem som gynnar viken.

Vi arbetar för närvarande med att testa SEAHIVE som ett grönt ingenjörsalternativ för North Bay Village, en bebodd ö i bukten, och som infrastrukturen för en nyutvecklad marin park där dessa "grön-grå" rev- och mangrovedesigner kommer att visas upp.

Hur är det med resten av Miami?

Army Corps of Engineers utkast till plan - en slutlig version väntas under hösten - skulle ge naturbaserade lösningar liten roll utöver ett ganska litet mangrove- och sjögräsrestaureringsprojekt söderut. Kåren fastställde att enbart naturliga lösningar skulle kräva för mycket utrymme och inte skulle vara lika effektiva som hård infrastruktur i värsta fall.

Istället, Army Corps plan fokuserar på den 6 mil långa havsväggen, översvämningsportar och upphöjande eller förstärkande byggnader. Det skyddar i princip infrastrukturen i centrum men lämnar alla andra på egen hand.

Havsvallar och slussar kan också påverka vattenflödet och skada vattenkvaliteten. Kårens egna dokument varnar för att havsmurarna och portarna kommer att påverka vilda djur och ekosystem, inklusive permanent förlust av skyddskoraller, mangrove och sjögräsbäddar.

Vi skulle vilja se en plan för hela Miami-Dade County som tar hänsyn till värdet som gröna och hybridlösningar ger för det marina livet, turism, fiske och allmän livskvalitet, utöver deras skyddstjänster för strandlinjen.

Båda typerna – gröna och gråa – skulle ta tid att bygga ut, särskilt om havsväggsplanen ifrågasattes i domstol. Och båda löper risk att misslyckas. Koraller kan dö i en värmebölja, och en storm kan skada mangroveskogen; men stormar kan också undergräva tekniska lösningar, som New Orleans levee-systemet under orkanen Katrina. För att hjälpa till att bygga motståndskraft, våra kollegor vid University of Miami har fött upp koraller för att vara mer motståndskraftiga mot klimatförändringar, undersöka nya cementbaserade material och icke-korrosiva förstärkningar och utveckla nya konstruktioner för kustnära strukturer.

Miami i framtiden

Miami kommer att bli annorlunda under de kommande decennierna, och förändringarna börjar redan.

Hög mark är en premie, och det visar sig i fastighetsbeslut som pressar invånare med lägre inkomster ut och in i mindre säkra områden. Den som ser tillbaka på Miami kommer förmodligen att tycka att regionen borde ha gjort ett bättre jobb med att hantera tillväxt och kanske till och med hantera någon form av reträtt från hotade områden.

Vi vill inte se Miami bli Venedig eller en stad avstängd från vattnet. Vi tror att Miami kan frodas genom att använda det lokala ekosystemet med nya gröna tekniska lösningar och en arkitektur som anpassar sig.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.