在卡特里娜颶風於去年八月襲擊新奧爾良後，喬治·W·布什總統和美國國土安全部立即宣佈，沒有人能夠預測到如此嚴重的破壞。然而，科學家、工程師和路易斯安那州政界人士多年來一直警告說，來自特定方向，穿越墨西哥灣的4級或5級風暴將會淹沒該地區。1998年，路易斯安那州立大學的計算機模型模擬瞭如此可怕的洪水。同年，該州提出了一個140億美元的計劃，以恢復三角洲的天然溼地——溼地可以透過吸水來幫助保護內陸地區免受風暴潮的侵襲。但是國會否決了該計劃。
更重要的是，工程公司以及主要負責洪水防護的美國陸軍工程兵團，都曾提議建造更高的土堤，以及可以阻止風暴潮湧入市中心運河並衝破其混凝土防洪牆的巨型閘門。事實上，檔案顯示，早在1968年以及此後每十年，都曾有人建議安裝各種閘門。
這些設計都沒有獲得資助。在很大程度上，原因是工程兵團、地方和州政府官員以及國會之間的地盤之爭。與此同時，荷蘭和英國等國家已經豎立了有效的防洪屏障，但美國卻對此置之不理。在卡特里娜颶風過後，所有這些結構的藍圖都在迅速地被翻出來，經過擴充和整合，納入了路易斯安那州立大學、大型工程公司和工程兵團的幾項宏偉計劃中，這些計劃可以保護新奧爾良和路易斯安那州東南部地區。類似的措施可以拯救墨西哥灣沿岸、美國乃至全球人口稠密的沿海社群。
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典型的例子
密西西比河三角洲並非唯一處於危險之中的地區。全球的三角洲都面臨困境，因為人類的發展正在導致陸地沉降。柔軟的三角洲土地會自然壓實，但每年的河流洪水會用新的沉積物覆蓋塌陷的地面。然而，為了防止洪水而在許多這些地區修建的人工堤壩也切斷了沉積物的供應。與此同時，地下石油、天然氣和淡水的開採會使土地的支撐結構變得空虛。隨著地表下沉，來自海洋的鹽水湧入，毒害了通常茂密的溼地紅樹林、樹木和草地。如果沒有這些茂盛的緩衝帶，即使是中等強度的風暴也可能將風暴潮推向內陸深處。
地球海洋也在上升，使問題更加複雜。按照目前的速度，100年後海平面將升高一到三英尺。從紐約到上海的低窪城市可能不得不使用城牆和水泵來武裝自己，並在城鎮中每棟建築物的底部幾英尺處增加護岸（防水砌體），威尼斯已經開始採取這些措施。
世界人口的三分之一居住在沿海地區，特別是三角洲地區。這些地區富含農田、海鮮和地下資源，也是成群結隊的貨船進出的重要通道。位於尼羅河三角洲頂端的開羅是1600萬人的家園。越南的紅河和湄公河三角洲各自供養著1500萬居民，但兩者都在遭受侵蝕。上海有1350萬人口，孟加拉國的恆河三角洲有1000萬人口。其他受到威脅的三角洲包括委內瑞拉的奧裡諾科河三角洲和歐洲的萊茵河、羅訥河和波河三角洲。
密西西比河三角洲是220萬人的家園，代表著最壞的情況。它的沉降速度和溼地喪失速度幾乎比地球上任何地方都快，並且每年面臨最多的颶風。促使荷蘭和英國豎立屏障的創紀錄風暴潮為15英尺；卡特里娜颶風的風暴潮峰值達到28英尺。
問題的根本在於，在過去的一個世紀裡，在國會的批准下，工程兵團修建了密西西比河堤壩，以防止其每年發生的洪水氾濫，以便農場和工業可以沿著河岸擴張。然而，堤壩剝奪了該地區大量的沉積物、養分和淡水。河流入海口的自然洪水也曾將大量的沉積物向西和向東輸送到一系列的屏障島嶼，這些島嶼可以削弱風暴潮和海浪，每年都在重建被常規海洋侵蝕所侵蝕的部分。但由於現在河口為了航運航道而被疏浚，沉積物只是流入了深海，使三角洲——以及其中的新奧爾良——赤裸裸地暴露在海洋麵前。
工程兵團和工業界還透過疏浚數百英里的渠道來破壞沼澤，以便鋪設管道。甚至挖掘了更大的航道，來自船隻的波浪侵蝕將這些切口變成了裂縫，使颶風引起的海浪潮湧入城市。許多世界上的三角洲地區也存在類似的做法，這些地區很可能會從路易斯安那州目前正在考慮的計劃中受益。
為時已晚，無法拯救？
1998年保護密西西比河三角洲地區的計劃，名為“2050年海岸計劃”，以及2003年的一項修改方案，稱為“路易斯安那州沿海地區計劃”（LCA），都呼籲在河流堤壩中插入閘門。閘門將在一年中的特定時間開啟，以允許淡水和沉積物衝入溼地，逐漸恢復溼地。“越來越多的人認識到，卡特里娜颶風和麗塔颶風已經改變了地貌，以至於它們可能使‘2050年海岸計劃’和LCA計劃過時，”路易斯安那州州長沿海活動辦公室領導人、‘2050年海岸計劃’的架構師倫·巴爾感嘆道，他已在該辦公室工作了15年。
此外，由於風暴潮從北部的龐恰特雷恩湖和東部的航道進入新奧爾良，“這些計劃原本無法阻止卡特里娜颶風，”路易斯安那州立大學颶風中心的助理研究教授哈桑·S·馬什裡基觀察到，他增強了該大學1998年的風暴潮模型。他說，模型顯示，還需要在某些進入城市的運河上設定閘門，以轉移風暴潮。
然而，這些閘門對路易斯安那州東南部的其他地區沒有任何作用。因此，《大眾科學》邀請了各領域的專家來提出該地區的解決方案。出現了三種策略：僅圍繞新奧爾良都會區建立一道嚴密的環形屏障；建立一個全面的、440英里長的堤壩系統，該系統將從密西西比州邊界蜿蜒延伸到得克薩斯州的一半路程，但只延伸到海岸線的一部分，將海岸留給註定要失去的命運；以及在該地區周邊建立一道外部屏障，例如荷蘭的那種屏障，這將使每個地區都倖免於難。環形屏障和綜合計劃不可避免地會將一些人留在“牆外”。所有這三個計劃都包括目前尚未安裝的某種閘門。
儘管每種方法都有其支持者，但各方在一點上達成一致：批評人士說在這樣一個脆弱的地方重建是愚蠢的，他們沒有看到大局。“墨西哥灣沿岸地區是驅動國家經濟的引擎，”巴爾宣稱，除了是一個文化中心之外。“我們不可能放棄它。”三角洲地區生產了全國五分之一的石油、四分之一的天然氣和三分之一的海鮮。數萬億美元的商品和農作物透過那裡的港口流通。這些活動需要廣泛的基礎設施和數以萬計的員工，他們不能住在臨時拖車裡或離家兩個小時路程的地方。
一條新的道路
在任何計劃實施之前，設計者都應該充分了解現有堤壩失敗的原因，以便在未來避免出現同樣的弱點。四個團隊正在調查新奧爾良的堤壩和運河牆倒塌事件——分別來自美國土木工程師學會、工程兵團、路易斯安那州和國家科學基金會。
10月，國防部長唐納德·拉姆斯菲爾德宣佈，國家科學院將審查所有報告，以最終確定防洪牆倒塌的原因[參見第92頁的“工作知識”]。拉姆斯菲爾德說，科學院將在2006年6月前完成審查。然而，颶風季正式開始於6月1日，美國陸軍上校、工程兵團新奧爾良地區指揮官理查德·瓦戈納爾說，他的目標是在該日期之前將所有聯邦堤壩恢復到卡特里娜颶風之前的防護水平（能夠抵禦3級颶風）。布什總統已要求國會撥款16億美元用於修復卡特里娜颶風造成的堤壩損壞，並在12月再次要求撥款15億美元，以將城市堤壩的防護水平提高到3級颶風水平。
然而，瓦戈納爾和其他人認為，恢復只是第一步。他們一致認為，城市的防護水平必須提高到5級颶風水平。國會將不得不為這項工作撥款更多資金，無論這些資金是流向工程兵團還是其他承包商。
當談到綜合計劃時，人們變得更加爭論不休。儘管存在地方差異，但肖氏海岸（肖氏集團的一部分）、馬什裡基和瓦戈納爾概述的計劃遵循了一條大致相似的路線。在南部和西部，路線將連線並抬高現有、零散的堤壩，這些堤壩目前由獨立的堤壩區維護，並將保護大多數主要城鎮。然而，規劃者在誰應該承擔這項工作，以及建設需要多長時間和成本多少方面存在分歧。瓦戈納爾估計，工程兵團的計劃“將需要我們5到10年的時間來建造”，成本“將在250億美元到350億美元之間——但請記住，這仍然處於概念階段。”
肖氏海岸公司總裁奧尼爾·P·馬爾布羅認為，這個時間框架是不現實的，肖氏海岸公司是一家工程公司，曾在該國其他地方建造過較小的堤壩和水閘。“工程兵團於1965年開始在新奧爾良和龐恰特雷恩湖周圍修建堤壩，但仍有一些部分尚未完工，”馬爾布羅說。“這是不可原諒的。如果私營企業來做這件事，成本將只有一半，時間也將只有一半。工程兵團仍然在建造當時建造的同樣的牆。”
瓦戈納爾說，他不熟悉馬爾布羅或肖氏公司的計劃，並指出，除非國會為這項工作公開招標，否則公司不太可能參與其中。一個世紀以來，工程兵團實際上一直壟斷著聯邦政府資助的洪水防護工作。
颶風危險區的居民希望，無論誰獲得這項工作，都能夠吸取卡特里娜颶風和麗塔颶風摧毀新奧爾良的經驗教訓，有些人擔心工程兵團可能不會充分聽取外部科學資訊。例如，路易斯安那州立大學的馬什裡基已經確定，在卡特里娜颶風過後淹沒城市東部的工業運河中的一個寬闊缺口是由所謂的“漏斗效應”造成的。計算機模擬，以及馬什裡基在10月份作為州檢查小組的成員獲得的實物證據表明，卡特里娜颶風將來自東方的水推入一條名為MRGO的寬闊航道，同時又推入一條相鄰的航道，即內陸水道。這兩股浪潮在入口匯合並變窄成工業運河的地方相遇。馬什裡基說，這種幾何形狀使水位高度放大了20%到40%。這種增加使水壓升高到如此之高，以至於運河牆破裂。
科學家們曾預測過漏斗效應，馬什裡基說，聯邦緊急事務管理局在2004年根據模擬颶風“帕姆”進行的準備演習也涉及到了該地點的漏斗效應。“風將大量的海水推入這個狹窄的海峽，海水就這樣堆積起來，”他說。
馬什裡基說，MRGO必須關閉，並且必須在內陸水道上設定閘門以保護城市。許多其他接受國家媒體採訪的專家也同意這一觀點，他們指出，MRGO的船舶交通量非常少，而且維護成本很高。但馬什裡基指出，MRGO是工程兵團建造的，“如果他們同意關閉MRGO，他們就等於承認最初犯了一個錯誤。”
馬什裡基並不是唯一一個擔心需要避免漏斗效應的人。這種現象正是1982年建造泰晤士河屏障的主要原因，目的是防止風暴潮沿著靠近倫敦的泰晤士河河口堆積。“隨著河道變窄50%，水位會堆積100%，”該國環境署泰晤士河屏障首席工程師馬丁·厄拉姆說，該機構負責運營泰晤士河屏障。美國地質調查局的沿海科學家S·傑弗里斯·威廉姆斯曾在路易斯安那州工作了20年，並研究過世界各地的三角洲，他說，漏斗效應“一直被低估了。”
外部屏障
綜合計劃可能看起來比全面屏障更可行，但有理由考慮將其他計劃將暴露在海中的大片沼澤地圍起來。沼澤地為全國70%的候鳥提供了越冬地，緩衝了可能擾亂淺層地下管道的海浪，並且可以部分吸收上升的海平面。可以透過將屏障島嶼與水壩和長長的閘門連線起來，將該地區圍起來——這是荷蘭在1953年一場可怕的風暴引發了15英尺高的風暴潮，造成1800人死亡，800平方英里被淹後所採取的選擇。幾乎整個國家都是三角洲；其中26%的地區低於海平面，最低點為-22英尺，低於新奧爾良。地表也在下沉，淡水和泥炭的開採加速了下沉，並且是幾個主要湖泊和河流出口的所在地。如今，該國擁有超過1000英里的堤壩（levees）、沙丘、水壩和閘門——遠遠長於路易斯安那州所需的屏障線。
荷蘭交通、公共工程和水管理部（負責監督三角洲工程網路的部門）的長期高階工程師約普·韋耶斯說，類似的方法可以保護路易斯安那州和其他國家的三角洲。儘管荷蘭的屏障可能看起來很宏偉，但韋耶斯說，“現在建造整個系統將花費150億到160億美元。”每年的維護費用約為5億美元。但他補充說，在海岸得到保護後，“該地區的旅遊業、農業和工業都得到了經濟上的提振。”
沿海管理員倫·巴爾說，外部屏障是一個瘋狂的想法，但考慮到三角洲令人擔憂的退化，“我們可能需要一些瘋狂的新想法。”美國地質調查局的威廉姆斯也表示同意：“考慮到海平面上升的速度、陸地沉降以及風暴頻率和強度的增加，這是一個合理的選擇。”
帶一位科學家共進午餐
由於1953年的破壞而感到恐慌，荷蘭人迅速開始在幾個寬闊的河口上建造堅固的水壩，以阻擋北海。然而，這些堤壩切斷了鹽水和淡水的交換，並改變了環境。近幾十年來，三角洲工程的方向發生了變化，強調僅在風暴潮即將到來時才關閉的人工屏障。“我們花了很長時間才認識到，我們可以與自然合作，而不僅僅是反抗自然，”韋耶斯說。他建議美國規劃者“真正深入思考一下”。
工程兵團的瓦戈納爾、肖氏海岸的馬爾布羅和路易斯安那州立大學的馬什裡基都同意，最初的“2050年海岸計劃”和LCA計劃中某些旨在恢復沼澤地的方面必須納入任何被採納的計劃中。分流工程——沿密西西比河岸的堤壩上插入的大型門口——將為溼地提供淡水和沉積物。瓦戈納爾說，工程兵團的計劃包括大量閘門，以“讓水流入和流出，以支援LCA的目標”。
儘管荷蘭和英國可能有很多建議可以提供，但馬爾布羅說，“我們不需要荷蘭人來告訴我們如何建造堤壩系統。”工程兵團顯然也曾一度這樣認為；在為2001年一篇關於恢復三角洲的文章[參見下面的“更多探索”]進行研究期間，其官員也曾向《大眾科學》發表過類似的宣告。但合作可能會有所改善。2004年，工程兵團和三角洲工程領導人簽署了一份諒解備忘錄，以交流資訊，10月份，幾位荷蘭工程師幫助工程兵團分析了新奧爾良的防洪牆倒塌事件。
跨堤壩區協調物理防護以及納入沿海恢復措施的需求意味著需要一位明確的領導者。接受本文采訪的專家承認，路易斯安那州的政治內訌扼殺了過去規模較小的提案。馬爾布羅希望這個資訊可能正在深入人心；他受各堤壩委員會的共同聘請，向州政府和聯邦政府提交一份協調一致的計劃。他和馬什裡基和巴爾都認為，應該由聯邦政府管理的財團來監督這項工作。他們反對讓工程兵團負責，認為工程兵團速度太慢，受國會政治影響太大，而且不願意接受新穎的技術方法。“我傾向於換馬，”馬什裡基說。
他和其他人還強烈建議，應該更廣泛地徵求科學家的意見。“我不在乎誰想控制這項工作，”馬什裡基斷言。“但無論是誰，都必須聽取資料。如果我們的模型顯示漏斗效應會害死人，那麼就沒有理由不關閉漏斗。”
巴爾同意工程師們“到目前為止還沒有充分地與研究科學家合作。我們需要人類學家和社會科學家來幫助解決人口問題。卡特里娜颶風幾乎摧毀了一些教區[縣]。在社會層面上，在哪裡重建才有意義？”美國地質調查局的資深人士威廉姆斯也曾在工程兵團工作了13年，他說，科學家們不斷地“釋出資料，但資料本身並沒有任何作用。政治家和規劃者必須從那裡接手。”
瓦戈納爾是一位在工程兵團工作多年的成員，他於去年7月接管了新奧爾良地區，他說，未來工程兵團將更好地整合外部專家：“總的來說，我們比五六年前更加開放，尤其是在環境問題方面。但我們也不能永遠研究這種情況。總要有人做出決定。”