Stigande havsnivåer och stadsutveckling accelererar kusterosion i en alarmerande takt i södra Kalifornien med betydande ringeffekter på regionens ekonomi, visar en USC-studie.
Studien, publicerad i Communications Earth &Environment , förutspår att södra Kaliforniens levnadskostnader vid kusten kommer att femdubblas till 2050 som ett direkt resultat av stranderosion. Denna erosion kommer att kräva mer frekventa och kostsamma strandnäringsprojekt för att upprätthålla statens värdefulla kustlinjer, vilket leder till att levnadskostnaderna längs kusten ökar.
"Vår studie presenterar övertygande bevis på den snabba försämringen av södra Kaliforniens kustlandskap", säger Essam Heggy, en geovetare vid Ming Hsieh-avdelningen för elektro- och datorteknik/elektrofysik vid USC Viterbi School of Engineering och studiens motsvarande författare.
"Utmaningarna som södra Kalifornien står inför speglar ett växande hot som delas av kustsamhällen över hela världen. De miljömässiga och ekonomiska konsekvenserna av kusterosion når långt utanför Kaliforniens kuster och kräver tvärvetenskapliga, globala lösningar", sa han.
För att förutsäga framtida förändringar längs Kaliforniens sandiga kustlinjer fokuserade forskarna på Santa Catalinabukten, som sträcker sig över 150 miles från Palos Verdes-halvön i Los Angeles County till norra spetsen av Baja California i Mexiko.
De använde en kombination av historiska och nya satellitbilder samt avancerade algoritmer för att analysera kustlinjens rörelser och förutsäga framtida erosion baserat på olika trender och miljöfaktorer.
Studien förutspår en tredubbling av erosionshastigheten till 2050, en ökning från i genomsnitt 1,45 meter per år till 3,18 meter år 2100. Följaktligen kan det årliga sandbehovet för strandnäring tredubblas till 2050, med kostnaderna femdubblas på grund av den globala ökningen av sandpriser. Detta kommer att förvärra det ekonomiska och logistiska trycket på kustsamhällen.
Strandnäring är att tillföra sand till en eroderad strand för att återuppbygga den och skapa en bredare barriär mot vågor och stormar.
"Vår undersökning tyder på att kustproblemen börjar inåt landet på grund av den snabba tillväxten av städer längs kusten, som äventyrar inlandssedimenttillskottet av sandstränder", säger Heggy, vars forskning fokuserar på att förstå vattenutvecklingen i jordens torra miljöer.
"När våra stränder krymper kommer kostnaderna för att underhålla dem att stiga. Att hitta innovativa lösningar är nyckeln till att säkra en hållbar framtid för våra stränder och lokala ekonomier", sa han.
Kuststäder i södra Kalifornien och de i Nordafrika som gränsar till Medelhavet står inför en gemensam utmaning:ett halvtorrt klimat året runt i kombination med de växande hoten om stigande havsnivåer och eroderande kustlinjer.
En betydande del av jordens landmassa, ungefär 41 %, faller under torra eller halvtorra klassificeringar, och dessa områden försörjer över en tredjedel av världens befolkning.
För att förstå denna globala utmaning fokuserade forskarna på två specifika platser:Corona del Mar i Orange County, Kalifornien – ett exempel på den typiska kustlinjen i södra Kalifornien – och Hammamet North Beach i Tunisien. Båda är tätbefolkade och delar liknande klimat, utsatta för ökande torka, snabba översvämningar och oförutsägbara nederbördsmönster. Dessa egenskaper speglar de utmaningar som otaliga kustsamhällen över hela världen står inför.
Resultaten visade att den genomsnittliga hastigheten för strandlinjereträtt i dessa områden varierar. I södra Kalifornien minskar stränderna mellan 0,75 och 1,24 meter per år. I Hammamet North Beach varierar reträtthastigheten från 0,21 till cirka 4,49 meter per år.
"Medan strandnäring tillfälligt kan bekämpa erosion, innebär det dock betydande utmaningar för utvecklingsländerna", säger Oula Amrouni, sedimentolog vid National Institute of Marine Sciences and Technologies vid University of Carthage, Tunis, Tunisien, och en av studiens medförfattare.
"Den höga kostnaden för att skaffa rätt sand, med den specifika kornstorleken, kvaliteten och sammansättningen, och den tekniska komplexiteten att utvinna och lägga den är stora hinder. Dessutom tvingar försämrad erosion i tidigare stabila områden till tätare näringsprojekt, vilket redan är begränsat. budgetar och leder till oplanerade utgifter för många samhällen."
Mer information: Oula Amrouni et al, Shoreline retreat och strandnäring förväntas öka i södra Kalifornien, Communications Earth &Environment (2024). DOI:10.1038/s43247-024-01388-6
Journalinformation: Kommunikation Earth &Environment
Tillhandahålls av University of Southern California
