Vanliga "hårda" kustförsvar, som havsmurar av betong, kan ha svårt att hänga med i ökande klimatrisker. En ny studie publicerad i Nature Communications visar att en kombination av dem med naturbaserade lösningar kan i vissa sammanhang skapa försvar som är bättre anpassade.
Forskare granskade 304 akademiska artiklar om prestandan för kustförsvar runt om i världen, inklusive naturliga miljöer; mjuka åtgärder (som stödjer eller berikar naturen); hårda åtgärder (som havsväggar av betong); och hybrider av de tidigare nämnda. Mjuka och hybridåtgärder visade sig vara mer kostnadseffektiva än hårda åtgärder, och hybridåtgärder gav den högsta riskminskningen totalt sett i lågriskområden.
Även om deras jämförande prestanda under extrema händelser som utgör en hög risk inte är tydliga på grund av brist på data, stödjer dessa resultat fortfarande ett noggrant införande av naturbaserade lösningar för att skydda, stödja och berika kustsamhällen.
Japans dramatiska naturliga kustlinje, med ikoniska vyer över berget Fuji, vindblåsta tallar och steniga stränder, har fångats och beundrats i målningar och tryck i hundratals år. Men ta en promenad vid havet nuförtiden och det kan vara svårt att hitta en sträcka som behåller sin orörda naturliga havsbild.
I början av 1990-talet fann en statlig undersökning att cirka 40 % av kusten hade förändrats med havsväggar av betong, fyllda hamnar, travar av tetrapods och mer, vilket tillförde strängar av grått till det blågröna landskapet. Vidsträckta kuststäder och städer har vuxit till att hysa större delen av befolkningen, så att skydda hem och företag från farorna med tsunamier, tyfonsvågor och havsnivåhöjningar har blivit en ständigt ökande utmaning.
"Havsvallar, vallar, dammar och vågbrytare, de så kallade traditionella hårda åtgärderna, trots att de är de mest populära kustförsvaret globalt och med bevisade meriter, står inför utmaningar att hålla jämna steg med ökande klimatrisker", förklarade Lam Thi Mai Huynh, en doktorand från forskarutbildningen i hållbarhetsvetenskap vid University of Tokyo och huvudförfattare till en ny studie om kustförsvar.
"Dessa hårda strukturer är dyra att bygga och kräver kontinuerliga uppgraderingar och reparationer när havsnivån stiger och klimatrisker blir starkare. Även om de är bra på att mildra vissa kustkatastroferisker kan de också orsaka betydande störningar för kustsamhällen och ha negativa miljöeffekter. Dessutom förändrar de ofta havsbilden avsevärt och fjärmar ibland lokala samhällen från naturen och själva miljön vi försöker skydda."
För att bättre förstå prestandan och fördelarna med olika hårda och naturbaserade kustförsvar jämförde ett internationellt team resultaten från 304 akademiska studier.
Naturbaserade kustförsvar inkluderade:"naturliga" ekosystem, till exempel befintliga mangrover och korallrev; "mjuka" åtgärder, som återställer, rehabiliterar, återskogar eller ger näring åt naturliga ekosystem; och "hybrid" åtgärder som kombinerar både naturbaserade komponenter och hårda strukturer, som att placera betongvågbrytare framför mangroveskogar.
"Genom att införliva sådana naturliga komponenter kan vi skapa kustförsvar som minskar risken och som även erbjuder betydande miljöfördelar. Vi tror att sådana strategier är mycket lovande i många delar av världen, men de är inte heller en "fix-all"-lösning, " sa professor Alexandros Gasparatos från Institute for Future Initiatives vid University of Tokyo.
Forskarna analyserade tre nyckelaspekter av varje typ av försvar:riskminskning (hur mycket åtgärden skulle kunna minska våghöjden och energin och påverka strandlinjeförändringen); begränsning av klimatförändringar (inklusive kollagring och utsläpp av växthusgaser för naturbaserade åtgärder); och kostnadseffektivitet över en 20-årsperiod.
"Våra resultat tyder på att bland alla kustförsvarsalternativ i områden med lägre risk ger hybridåtgärder den högsta riskreduktionen. Hybridåtgärder kan utnyttja fördelarna med både hårda och mjuka åtgärder. De ger omedelbarheten av en konstruerad barriär samtidigt som den i stort sett bibehåller den ekologiska funktionaliteten hos en permeabel vegeterad zon", sa Huynh.
"Alla naturbaserade lösningar har visat sig vara effektiva för att lagra kol, medan både mjuka och hybridåtgärder är relativt mer kostnadseffektiva än traditionella hårda åtgärder under en 20-årsperiod, även om alla har positiv ekonomisk avkastning."
Dessa fynd ger starka bevis för att integrera och uppskala naturbaserade komponenter i kustförsvar, men teamet rekommenderade att göra det med försiktighet. "Alla typer av kustförsvar har ännu inte testats tillräckligt genom parade experiment under omständigheter med extrema händelser och brådskande högrisk", varnade Gasparatos.
"Tills det finns många fler sådana experiment som fokuserar på detta måste vi varna för alla universella antaganden om jämförande prestanda för kustförsvarsalternativ, oavsett om det är naturliga, mjuka eller hybrida åtgärder."
Samtidigt som Huynh och Gasparatos erkänner de gränser som bristen på tillgänglig forskning om extrema och högrisksituationer sätter, anser Huynh och Gasparatos fortfarande att denna studie stöder idén om att investera i naturbaserade lösningar för kustförsvar i områden med lägre risk. Forskning som denna har viktiga konsekvenser för beslutsfattare, kustplanerare och samhällen som vill fatta evidensbaserade beslut.
"Jag är övertygad om att vi måste tänka mer noggrant på utformningen och funktionen av dessa barriärer i denna tid av ständigt accelererande klimatförändringar", säger Huynh.
"Naturbaserade lösningar kan inte bara bidra till riskminskning och klimatbegränsning på många områden, utan de kan också hjälpa människor att återknyta kontakten med naturen och stödja den biologiska mångfalden. Att gröna våra kustlinjer kan skapa utrymmen som förbättrar livskvaliteten, främjar samhällets välbefinnande och inspirera till miljövård."
Mer information: Lam T.M. Huynh, Jie Su, Quanli Wang, Lindsay C. Stringer, Adam D. Switzer, Alexandros Gasparatos. Metaanalys visar att hybridteknik-naturligt kustförsvar fungerar bäst för klimatanpassning och begränsning., Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-46970-w
Journalinformation: Nature Communications
Tillhandahålls av University of Tokyo
