新奧爾良保護計劃將依靠溼地抵禦颶風

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颶風“卡特里娜”襲擊新奧爾良和密西西比河三角洲六年多後,一項保護該地區免受未來風暴侵襲的計劃終於出爐。該計劃主要依靠恢復溼地來減少像2005年淹沒該城市的那種高潮汐,這有些出人意料,因為過去的努力都集中在堤壩和海堤上。

上週,在州和聯邦機構、美國陸軍工程兵團以及各城市和教區(縣)之間就相互競爭的計劃進行了長時間的審議之後,該州的海岸保護和恢復管理局釋出了路易斯安那州可持續海岸綜合總體規劃。如果所有條款都得以執行,這項工作將在50年內耗資500億美元。

該計劃包括到2061年,從空中俯瞰該州重建的三角洲的地圖。它還顯示了到2061年將消失的溼地地圖(見下圖),以及如果不進行這些專案,卡特里娜等風暴將造成的洪水程度。在過去的80年中,路易斯安那州南部失去了1883平方英里的溼地,面積相當於特拉華州面積的四分之三,這主要是由於數百英里的人工航道以及石油和天然氣管道運河加速了侵蝕所致。大部分土地將無法恢復。但是,如果該計劃的專案取得成功,到2042年,該州每年將開始獲得比失去的土地更多的土地,到2061年,平均每年將獲得約2.5平方英里的土地。


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幾項主要策略構成了該計劃的主體(見下例)。在距離新奧爾良最遠的被破壞的海岸外緣,曾經被磨損成薄薄陸地的屏障島將用沙質沉積物加寬,這些沉積物大多是從海底疏浚並透過管道輸送的。沿海的自然陸脊也將以類似的方式得到加強。這些島嶼和陸脊將共同在路易斯安那州東南部周圍形成一條虛線,可以減少風暴潮。它們不會全部連線,因此風驅動的水仍然可以找到透過的途徑,但是許多部分會將傳入的波前分解成以衝突方向流動的混亂渦流,這些渦流至少會在一定程度上相互抵消。

在更靠近內陸的地方,嚴重破損或幾乎消失的大片溼地將被重建。在密西西比河蜿蜒的堤壩以及西部的阿查法拉亞河中,將開鑿大型開口,稱為分流道。將插入閘門,當河流高漲時,允許淡水和沉積物(沼澤地形的生命之源)衝入溼地。幾十年前,三角洲擁有厚實而茂盛的沼澤和沼澤,這些沼澤從屏障島後面開始,一直延伸到城鎮和城市湧現的地方。廣闊的沼澤可以吸收大量的風暴潮,使其在到達大都市區時變成相當於溫和的高潮。健康的溼地還可以逐漸稀釋海水的鹽分,因此不會殺死靠近陸地的淡水中生長的植物,這種機制進一步侵蝕了當今苦苦掙扎的地區。

當然,在新奧爾良附近,堤壩將繼續抬高和連線,並且還將在靠近人口稠密地區的某些海岸線上修建防波堤。許多房屋和企業將被抬高或防洪。一些在卡特里娜颶風中被摧毀且未來面臨最大洪水風險的地區的房屋將被購買並拆除,土地將被空置。

這些策略強烈呼應了專家在2006年初提出的三項不同的保護計劃, 《大眾科學》 在利益相關者之間的內訌擴大之前在一篇文章中詳細介紹了這些計劃。就像當時一樣,恢復溼地仍然是一種有爭議的策略,但海岸保護和恢復管理局顯然依賴它;該計劃中指定的最大一筆資金是179億美元,用於改善許多地點數千英畝的土地。

建立和維護溼地需要沉積物和淡水;密西西比河的春季洪水在很大程度上建造了廣闊的區域,直到沿河抬高的堤壩阻止了每年的溢流。大部分初步重建工作將透過從附近河道疏浚沉積物並將其泵入需要的地點來完成,但分流道對於每年向這些區域供應新的沉積物、淡水和養分至關重要。

一些利益集團,特別是漁民,已經對分流道表示反對,最近一次是在週一,在為期三天的關於該計劃的公眾會議的第一天(完整的評論期在2月25日結束)。他們聲稱,淡水的流入會將喜歡鹹淡水的蝦、螃蟹和某些魚類趕到更遠的海域,損害產卵地或牡蠣床,或妨礙漁民收穫海鮮的能力。他們還聲稱,至少運行了十年的兩個小型實驗性分流道實際上並沒有重建土地。科學家的研究表明這些地方有所改善,但是土地的恢復速度並不總是像最初預測的那樣。即使計劃中的分流道確實有效,也需要很多年才能恢復大型健康的沼澤,在此期間,支持者希望沒有卡特里娜颶風來襲。

與此同時,在重建密西西比河三角洲過程中吸取的教訓可能會在美國各地證明很有價值。根據聯邦緊急事務管理局2010年的一份報告,該國擁有超過30,000英里的堤壩,其中高達70%的堤壩由於長期侵蝕或建造不良而不再可靠

圖片:海岸保護和恢復管理局提供

Mark Fischetti has been a senior editor at 大眾科學 for 17 years and has covered sustainability issues, including climate, weather, environment, energy, food, water, biodiversity, population, and more. He assigns and edits feature articles, commentaries and news by journalists and scientists and also writes in those formats. He edits History, the magazine's department looking at science advances throughout time. He was founding managing editor of two spinoff magazines: 大眾科學 Mind and 大眾科學 Earth 3.0. His 2001 freelance article for the magazine, "Drowning New Orleans," predicted the widespread disaster that a storm like Hurricane Katrina would impose on the city. His video What Happens to Your Body after You Die?, has more than 12 million views on YouTube. Fischetti has written freelance articles for the New York Times, Sports Illustrated, Smithsonian, Technology Review, Fast Company, and many others. He co-authored the book Weaving the Web with Tim Berners-Lee, inventor of the World Wide Web, which tells the real story of how the Web was created. He also co-authored The New Killer Diseases with microbiologist Elinor Levy. Fischetti is a former managing editor of IEEE Spectrum Magazine and of Family Business Magazine. He has a physics degree and has twice served as the Attaway Fellow in Civic Culture at Centenary College of Louisiana, which awarded him an honorary doctorate. In 2021 he received the American Geophysical Union's Robert C. Cowen Award for Sustained Achievement in Science Journalism, which celebrates a career of outstanding reporting on the Earth and space sciences. He has appeared on NBC's Meet the Press, CNN, the History Channel, NPR News and many news radio stations. Follow Fischetti on X (formerly Twitter) @markfischetti

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